(57)【要約】  物体のＩＤ尤度及び位置尤度を第一観測装置(１０１)で検出し、物体の位置尤度及び物体の追跡状況を第二観測装置(１０２)で検出し、第二観測装置で検出した物体と物体ＩＤとをアソシエーション手段(１０９)で対応付け、第二観測装置(１０２)及びアソシエーション手段(１０９)からの情報に基づき第二観測装置(１０２)が検出した物体のＩＤ尤度を第二物体ＩＤ尤度決定手段(１０７)で決定し、ＩＤ尤度及び位置尤度から物体位置を物体位置推定手段(１０８)で推定する。
2010095437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体の位置を推定する物体位置推定システムであって、
異なる時刻に前記物体をそれぞれ観測して前記物体の位置とＩＤとを含む第一観測情報をそれぞれ取得する第一観測部と、
前記第一観測部でそれぞれ観測された前記第一観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の推定位置である第一物体位置尤度を決定する第一物体位置尤度決定手段と、
前記第一物体位置尤度決定手段で決定された前記第一物体位置尤度を基に、前記物体の第一物体ＩＤ尤度をそれぞれの時刻で決定する第一物体ＩＤ尤度決定手段と、
異なる時刻に前記物体をそれぞれ観測して前記物体の位置と特徴量を含む第二観測情報をそれぞれ取得し、第二観測情報毎に第二観測ＩＤを付す第二観測部と、
前記第二観測部でそれぞれ観測された前記第二観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の推定位置である第二物体位置尤度を決定する第二物体位置尤度決定手段と、
時刻が異なるが前記物体の特徴量が同じ前記第二観測情報を２つ検出し、検出された前記２つの第二観測情報の第二観測ＩＤ同士を関連付けて前記物体の追跡状況情報を決定する物体追跡状況決定手段と、
前記物体の前記追跡状況情報と前記物体の推定位置とに基づいて前記第二観測情報の第二物体ＩＤ尤度を決定する第二物体ＩＤ尤度決定手段と、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度に基づいて第一物体アソシエーション値を算出し、前記第二物体ＩＤ尤度と前記第二物体位置尤度に基づいて第二物体アソシエーション値を算出するアソシエーション手段と、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度と前記第一物体アソシエーション値、又は／且つ、前記第二物体ＩＤ尤度と前記第二物体位置尤度と前記第二物体アソシエーション値とに基づいて前記物体の位置を推定する物体位置推定手段と、
を備える物体位置推定システム。
【請求項２】
さらに、前記物体追跡状況決定手段は、物体の追跡に成功している確率を示す追跡成功尤度と、物体の追跡に失敗している確率を示す追跡失敗尤度を出力し、
前記第二物体ＩＤ尤度決定手段は、前記物体の前回検出時に算出されたアソシエーション値と前記追跡成功尤度を乗算した値と、検出対象としている総ての物体の数で追跡失敗尤度を除算した値の和を、前記物体の第二ＩＤ尤度とする請求項１に記載の物体位置推定システム。
【請求項３】
前記物体追跡状況決定手段が、時刻が異なるが前記物体の特徴量が同じ前記第二観測情報を２つ検出することにより、前記第二観測装置が検出した前記物体の追跡状況を追跡中であると決定した場合、前記アソシエーション手段は、前記物体位置推定手段が推定した前記物体のＩＤと前記物体の位置に基づいて、前記第二観測装置が検出した前記物体のＩＤを求める請求項１又は２に記載の物体位置推定システム。
【請求項４】
更に、前記環境内に存在する前記人が出入りする出入口の位置を含む出入口情報、又は、前記第一観測装置の死角情報と、又は、前記第二観測装置の死角情報が記録された環境マップを備える請求項１又は２に記載の物体位置推定システム。
【請求項５】
更に、前記物体追跡状況決定手段は、重なり合った複数物体を１つの物体として検出している確率を決定する請求項１又は２に記載の物体位置推定システム。
【請求項６】
物体の位置を推定する物体位置推定方法であって、
異なる時刻に前記物体をそれぞれ観測して前記物体の位置とＩＤとを含む第一観測情報をそれぞれ第一観測部で取得し、
前記第一観測部でそれぞれ観測された前記第一観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の推定位置である第一物体位置尤度を第一物体位置尤度決定手段で決定し、
前記第一物体位置尤度決定手段で決定された前記第一物体位置尤度を基に、前記物体の第一物体ＩＤ尤度をそれぞれの時刻で第一物体ＩＤ尤度決定手段で決定し、
異なる時刻に前記物体をそれぞれ観測して前記物体の位置と特徴量を含む第二観測情報をそれぞれ第二観測部で取得して、前記第二観測部で第二観測情報毎に第二観測ＩＤを付し、
前記第二観測部でそれぞれ観測された前記第二観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の推定位置である第二物体位置尤度を第二物体位置尤度決定手段で決定し、
時刻が異なるが前記物体の特徴量が同じ前記第二観測情報を２つ検出し、検出された前記２つの第二観測情報の第二観測ＩＤ同士を関連付けて前記物体の追跡状況情報を物体追跡状況決定手段で決定し、
前記物体の前記追跡状況情報と前記物体の推定位置とに基づいて前記第二観測情報の第二物体ＩＤ尤度を第二物体ＩＤ尤度決定手段で決定し、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度に基づいて第一物体アソシエーション値をアソシエーション手段で算出し、
前記物体の前記第二物体ＩＤ尤度と前記第二物体位置尤度に基づいて第二物体アソシエーション値をアソシエーション手段で算出し、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度と前記第一物体アソシエーション値、又は／且つ、前記第二物体ＩＤ尤度と前記第二物体位置尤度と前記第二物体アソシエーション値とに基づいて前記物体の位置を物体位置推定手段で推定する、物体位置推定方法。
【請求項７】
コンピュータに、
異なる時刻に物体をそれぞれ観測して前記物体の位置とＩＤとを含む第一観測情報をそれぞれ第一観測部で取得する機能と、
前記第一観測部でそれぞれ観測された前記第一観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の推定位置である第一物体位置尤度を第一物体位置尤度決定手段で決定する機能と、
前記第一物体位置尤度決定手段で決定された前記第一物体位置尤度を基に、前記物体の第一物体ＩＤ尤度をそれぞれの時刻で第一物体ＩＤ尤度決定手段で決定する機能と、
異なる時刻に前記物体をそれぞれ観測して前記物体の位置と特徴量を含む第二観測情報をそれぞれ第二観測部で取得して、前記第二観測部で第二観測情報毎に第二観測ＩＤを付する機能と、
前記第二観測部でそれぞれ観測された前記第二観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の推定位置である第二物体位置尤度を第二物体位置尤度決定手段で決定する機能と、
時刻が異なるが前記物体の特徴量が同じ前記第二観測情報を２つ検出し、検出された前記２つの第二観測情報の第二観測ＩＤ同士を関連付けて前記物体の追跡状況情報を物体追跡状況決定手段で決定する機能と、
前記物体の前記追跡状況情報と前記物体の推定位置とに基づいて前記第二観測情報の第二物体ＩＤ尤度を第二物体ＩＤ尤度決定手段で決定する機能と、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度に基づいて第一物体アソシエーション値をアソシエーション手段で算出する機能と、
前記物体の前記第二物体ＩＤ尤度と前記第二物体位置尤度に基づいて第二物体アソシエーション値をアソシエーション手段で算出する機能と、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度と前記第一物体アソシエーション値、又は／且つ、前記第二物体ＩＤ尤度と前記第二物体位置尤度と前記第二物体アソシエーション値とに基づいて前記物体の位置を物体位置推定手段で推定する機能とを実現させるための物体位置推定プログラム。
【請求項８】
異なる時刻に物体をそれぞれ観測して前記物体の位置とＩＤとを含む第一観測情報をそれぞれ取得する第一観測部からの前記第一観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の推定位置である第一物体位置尤度を決定する第一物体位置尤度決定手段と、
前記第一物体位置尤度決定手段で決定された前記第一物体位置尤度を基に、前記物体の第一物体ＩＤ尤度をそれぞれの時刻で決定する第一物体ＩＤ尤度決定手段と、
異なる時刻に前記物体をそれぞれ観測して取得された前記物体の位置と特徴量を含む第二観測情報毎に第二観測ＩＤを付す第二観測部からの前記第二観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の推定位置である第二物体位置尤度を決定する第二物体位置尤度決定手段と、
同じ特徴量を、互いに異なる時刻で観測した２つの前記第二観測情報の第二観測ＩＤ同士を関連付けて前記物体の追跡状況情報を決定する物体追跡状況決定手段と、
前記物体の前記追跡状況情報と前記物体の推定位置とに基づいて前記第二観測情報の第二物体ＩＤ尤度を決定する第二物体ＩＤ尤度決定手段と、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度に基づく第一物体アソシエーション値と、前記第二物体ＩＤ尤度と前記第二物体位置尤度に基づく第二物体アソシエーション値とを算出するアソシエーション手段と、
（１）前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度と前記第一物体アソシエーション値と、（２）前記第二物体ＩＤ尤度と前記第二物体位置尤度と前記第二物体アソシエーション値と、の少なくともいずれか一方に基づいて前記物体の位置を推定する物体位置推定手段と、
を備える物体位置推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の異種のセンサ（観測装置）情報に基づいて、物体の識別と位置を推定する物体位置推定システム、物体位置推定装置、物体位置推定方法、及び物体位置推定プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
物体の位置を検出可能なセンサとして、無線タグ又はカメラが用いられることがある。【０００３】
しかし、無線タグは、（識別対象の物体付与した送信タグが発信するＩＤ情報に基づいて物体のＩＤ識別を行うため）基本的に、物体のＩＤ識別を間違えることがない反面、測位精度がカメラに比べて良くない。更に、電波が水分に吸収されることによりタグの検出が不安定になる等の問題がある。そのため、工場等のように環境が整備されていない一般環境下においては、無線タグの測位精度はあまり期待できない。特に水分を多く含む人等が無線タグを所有していた場合、位置誤差が１ｍ以上に及ぶこと、若しくは、タグそのものを検出できないことも考えられる。【０００４】
また、カメラの場合、正しく物体の検出ができれば、無線タグと比べて測位精度は良いが、（カメラから得られる画像的な特徴（形状又は色など）から物体のＩＤを識別するため）物体のＩＤ識別精度は１００％となり得ない。特に画像的特徴が類似した物体の識別率は低くなってしまう。例えば、トマトとリンゴなど、色又は形状が似た物体を互いに高精度で識別することは難しい。【０００５】
このように、センサの種類毎に検出能力の善し悪しが異なり、１種類のセンサだけでは物体の識別と位置の決定を高精度で行うことは難しい。そこで、センサを複数組み合わせ、異種複数のセンサの観測情報を統合することで、各種類のセンサの観測精度の不足を補い合いながら物体の位置を推定する技術がある（非特許文献１）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Hirofumi Kanazaki, Takehisa Yairi, Kazuo Machida, Kenji Kondo, and Yoshihiko Matsukawa, “Variational Approximation Data Association Filter”, 15th European Signal Processing Conference(EUSIPCO2007).発行日：２００７年９月３日,p1872〜p1876。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記物体位置推定の技術を使用するためには、すべての観測装置が物体のＩＤ識別を行えるということが前提となっている。しかしながら、実際に実環境において物体、あるいは、人の位置の追跡を行うことを考えた場合、すべての観測装置においてＩＤ識別が可能という前提が成り立たないケースが存在する。【０００８】
例えば、観測装置にカメラを用いて人の識別を行う場合、人は毎日着ている服が異なる、あるいは、複数の人が同じ制服を着ているといった状況が容易に想定できる。このような場合、カメラで取得した服飾の色の特徴量によって、人の識別を行うことが現実には困難であることが分かる。あるいは、人の識別に顔画像の特徴量を使用したとしても、人は常にカメラの方向に向かって歩くとは限らないため、人の識別を安定的に行えることは保証の限りではない。カメラを複数台くまなく配置することも考えられるが、システム構築及びシステム設置のコストを無闇に押し上げ、費用対効果の面で現実性に乏しい。【０００９】
一方で、色又は形状の特徴に変化が起こり難い物品のＩＤ識別は、カメラにより安定的に行えるものの、このような前提の成立が条件となると、適用できる状況が著しく限定されてしまい、実用上のボトルネックとなる。【００１０】
以上、述べたとおり、従来技術（非特許文献１）で開示されている技術は、ＩＤ識別を行うことができない観測装置を含む場合に、物体の位置推定が行えないという課題を有している。また、これと同時に、従来技術の前提条件が満たされる状況は極めて限定され応用範囲が狭いという課題も有している。【００１１】
そこで、本発明の目的は、カメラに代表される物体のＩＤ識別を行えない観測装置を含む場合においても、物体の位置を推定することのできる物体位置推定システム、物体位置推定装置、物体位置推定方法、及び物体位置推定プログラムを提供することにある。具体的には、本発明は、ＩＤ識別が行えない観測装置以外からの観測情報を基に、ＩＤ識別が行えない観測装置の物体のＩＤ尤度に相当する数値を計算することで、前記課題を解決する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。【００１３】
本発明の第１態様によれば、物体の位置を推定する物体位置推定システムであって、
異なる時刻に前記物体をそれぞれ観測して前記物体の位置とＩＤとを含む第一観測情報をそれぞれ取得する第一観測部と、
前記第一観測部でそれぞれ観測された前記第一観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の推定位置である第一物体位置尤度を決定する第一物体位置尤度決定手段と、
前記第一物体位置尤度決定手段で決定された前記第一物体位置尤度を基に、前記物体の第一物体ＩＤ尤度をそれぞれの時刻で決定する第一物体ＩＤ尤度決定手段と、
異なる時刻に前記物体をそれぞれ観測して前記物体の位置と特徴量を含む第二観測情報をそれぞれ取得し、第二観測情報毎に第二観測ＩＤを付す第二観測部と、
前記第二観測部でそれぞれ観測された前記第二観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の推定位置である第二物体位置尤度を決定する第二物体位置尤度決定手段と、
時刻が異なるが前記物体の特徴量が同じ前記第二観測情報を２つ検出し、検出された前記２つの第二観測情報の第二観測ＩＤ同士を関連付けて前記物体の追跡状況情報を決定する物体追跡状況決定手段と、
前記物体の前記追跡状況情報と前記物体の推定位置とに基づいて前記第二観測情報の第二物体ＩＤ尤度を決定する第二物体ＩＤ尤度決定手段と、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度に基づいて第一物体アソシエーション値を算出し、前記第二物体ＩＤ尤度と前記第二物体位置尤度に基づいて第二物体アソシエーション値を算出するアソシエーション手段と、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度と前記第一物体アソシエーション値、又は／且つ、前記第二物体ＩＤ尤度と前記第二物体位置尤度と前記第二物体アソシエーション値とに基づいて前記物体の位置を推定する物体位置推定手段と、
を備えることを特徴とする物体位置推定システムを提供する。【００１４】
本発明の第６態様によれば、物体の位置を推定する物体位置推定方法であって、
異なる時刻に前記物体をそれぞれ観測して前記物体の位置とＩＤとを含む第一観測情報をそれぞれ第一観測部で取得し、
前記第一観測部でそれぞれ観測された前記第一観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の推定位置である第一物体位置尤度を第一物体位置尤度決定手段で決定し、
前記第一物体位置尤度決定手段で決定された前記第一物体位置尤度を基に、前記物体の第一物体ＩＤ尤度をそれぞれの時刻で第一物体ＩＤ尤度決定手段で決定し、
異なる時刻に前記物体をそれぞれ観測して前記物体の位置と特徴量を含む第二観測情報をそれぞれ第二観測部で取得して、前記第二観測部で第二観測情報毎に第二観測ＩＤを付し、
前記第二観測部でそれぞれ観測された前記第二観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の推定位置である第二物体位置尤度を第二物体位置尤度決定手段で決定し、
時刻が異なるが前記物体の特徴量が同じ前記第二観測情報を２つ検出し、検出された前記２つの第二観測情報の第二観測ＩＤ同士を関連付けて前記物体の追跡状況情報を物体追跡状況決定手段で決定し、
前記物体の前記追跡状況情報と前記物体の推定位置とに基づいて前記第二観測情報の第二物体ＩＤ尤度を第二物体ＩＤ尤度決定手段で決定し、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度に基づいて第一物体アソシエーション値をアソシエーション手段で算出し、
前記物体の前記第二物体ＩＤ尤度と前記第二物体位置尤度に基づいて第二物体アソシエーション値をアソシエーション手段で算出し、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度と前記第一物体アソシエーション値、又は／且つ、前記第二物体ＩＤ尤度と前記第二物体位置尤度と前記第二物体アソシエーション値とに基づいて前記物体の位置を物体位置推定手段で推定する、
ことを特徴とする物体位置推定方法を提供する。【００１５】
本発明の第７態様によれば、コンピュータに、
異なる時刻に物体をそれぞれ観測して前記物体の位置とＩＤとを含む第一観測情報をそれぞれ第一観測部で取得する機能と、
前記第一観測部でそれぞれ観測された前記第一観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の推定位置である第一物体位置尤度を第一物体位置尤度決定手段で決定する機能と、
前記第一物体位置尤度決定手段で決定された前記第一物体位置尤度を基に、前記物体の第一物体ＩＤ尤度をそれぞれの時刻で第一物体ＩＤ尤度決定手段で決定する機能と、
異なる時刻に前記物体をそれぞれ観測して前記物体の位置と特徴量を含む第二観測情報をそれぞれ第二観測部で取得して、前記第二観測部で第二観測情報毎に第二観測ＩＤを付する機能と、
前記第二観測部でそれぞれ観測された前記第二観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の推定位置である第二物体位置尤度を第二物体位置尤度決定手段で決定する機能と、
時刻が異なるが前記物体の特徴量が同じ前記第二観測情報を２つ検出し、検出された前記２つの第二観測情報の第二観測ＩＤ同士を関連付けて前記物体の追跡状況情報を物体追跡状況決定手段で決定する機能と、
前記物体の前記追跡状況情報と前記物体の推定位置とに基づいて前記第二観測情報の第二物体ＩＤ尤度を第二物体ＩＤ尤度決定手段で決定する機能と、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度に基づいて第一物体アソシエーション値をアソシエーション手段で算出する機能と、
前記物体の前記第二物体ＩＤ尤度と前記第二物体位置尤度に基づいて第二物体アソシエーション値をアソシエーション手段で算出する機能と、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度と前記第一物体アソシエーション値、又は／且つ、前記第二物体ＩＤ尤度と前記第二物体位置尤度と前記第二物体アソシエーション値とに基づいて前記物体の位置を物体位置推定手段で推定する機能とを実現させるための物体位置推定プログラムを提供する。【００１６】
本発明の第８態様によれば、異なる時刻に物体をそれぞれ観測して前記物体の位置とＩＤとを含む第一観測情報をそれぞれ取得する第一観測部からの前記第一観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の推定位置である第一物体位置尤度を決定する第一物体位置尤度決定手段と、
前記第一物体位置尤度決定手段で決定された前記第一物体位置尤度を基に、前記物体の第一物体ＩＤ尤度をそれぞれの時刻で決定する第一物体ＩＤ尤度決定手段と、
異なる時刻に前記物体をそれぞれ観測して取得された前記物体の位置と特徴量を含む第二観測情報毎に第二観測ＩＤを付す第二観測部からの前記第二観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の推定位置である第二物体位置尤度を決定する第二物体位置尤度決定手段と、
同じ特徴量を、互いに異なる時刻で観測した２つの前記第二観測情報の第二観測ＩＤ同士を関連付けて前記物体の追跡状況情報を決定する物体追跡状況決定手段と、
前記物体の前記追跡状況情報と前記物体の推定位置とに基づいて前記第二観測情報の第二物体ＩＤ尤度を決定する第二物体ＩＤ尤度決定手段と、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度に基づく第一物体アソシエーション値と、前記第二物体ＩＤ尤度と前記第二物体位置尤度に基づく第二物体アソシエーション値とを算出するアソシエーション手段と、
（１）前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度と前記第一物体アソシエーション値と、（２）前記第二物体ＩＤ尤度と前記第二物体位置尤度と前記第二物体アソシエーション値と、の少なくともいずれか一方に基づいて前記物体の位置を推定する物体位置推定手段と、
を備える物体位置推定装置を提供する。【００１７】
本構成によれば、ＩＤ識別が可能な第一観測装置の観測情報に基づいて、第二観測装置の物体ＩＤ尤度に相当する量を計算可能であり、第二観測装置に物体のＩＤ識別機能が備わっていない場合にでも物体の位置を推定することができるようになる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の物体位置推定システム、物体位置推定装置、物体位置推定方法、及び物体位置推定プログラムによれば、物体のＩＤ識別を行うことのできない観測装置以外からの情報を基に物体のＩＤ尤度を決定することができる。そのため、観測装置に物体のＩＤ識別機能が備わっていない場合にでも物体の位置を推定することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
本発明のこれらと他の目的と特徴は、添付された図面についての好ましい実施形態に関連した次の記述から明らかになる。この図面においては、
【図１Ａ】図１Ａは、本発明の第一実施形態に係る物体位置推定システムの構成を示すブロック図であり、
【図１Ｂ】図１Ｂは、本発明の前記第一実施形態の変形例に係る物体位置推定装置の構成を示すブロック図であり、
【図２】図２は、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムで使用するカルマンフィルタの動作例を示す図であり、
【図３】図３は、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムでの観測対象である生活空間としての部屋を説明する図であり、
【図４】図４は、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムの人ＩＤ変換テーブルの例を示す図であり、
【図５】図５は、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムの第一観測装置の出力履歴の例を示す図であり、
【図６】図６は、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムの第二観測装置の出力履歴の例を示す図であり、
【図７】図７は、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムの物体位置推定手段の出力履歴の例を示す図であり、
【図８】図８は、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムの第二物体ＩＤ尤度決定手段の出力履歴の例を示す図であり、
【図９Ａ】図９Ａは、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムの観測対象となる部屋での時刻2008/09/02_12:00:00における人の実際の位置の例を示す図であり、
【図９Ｂ】図９Ｂは、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムの観測対象となる部屋での時刻2008/09/02_12:00:01における人の実際の位置の例を示す図であり、
【図９Ｃ】図９Ｃは、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムの観測対象となる部屋での時刻2008/09/02_12:00:02における人の実際の位置の例を示す図であり、
【図１０Ａ】図１０Ａは、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムの観測対象となる部屋での時刻2008/09/02_12:00:00における人の検出位置（観測位置）の例を示す図であり、
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムの観測対象となる部屋での時刻2008/09/02_12:00:01における人の検出位置（観測位置）の例を示す図であり、
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムの観測対象となる部屋での時刻2008/09/02_12:00:02における人の検出位置（観測位置）の例を示す図であり、
【図１１Ａ】図１１Ａは、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムの起動時における、観測対象となる部屋での人の初期位置（観測値適用前の位置）の例を示す図であり、
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムの観測対象となる部屋での時刻2008/09/02_12:00:00における人の推定位置（観測値適用後の位置）の例を示す図であり、
【図１１Ｃ】図１１Ｃは、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムの観測対象となる部屋での時刻2008/09/02_12:00:01における人の初期位置（観測値適用前の位置）の例を示す図（図１１Ｂと同じ図）であり、
【図１１Ｄ】図１１Ｄは、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムの観測対象となる部屋での時刻2008/09/02_12:00:01における人の推定位置（観測値適用後の位置）の例を示す図であり、
【図１１Ｅ】図１１Ｅは、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムの観測対象となる部屋での時刻2008/09/02_12:00:02における人の初期位置（観測値適用前の位置）の例を示す図（図１１Ｄと同じ図）であり、
【図１１Ｆ】図１１Ｆは、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムの観測対象となる部屋での時刻2008/09/02_12:00:02における人の推定位置（観測値適用後の位置）の例を示す図であり、
【図１２Ａ】図１２Ａは、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムの観測対象となる部屋での時刻Ｔにおける人検出位置間の距離を示す図であり、
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムの観測対象となる部屋での時刻Ｔ＋１における人検出位置間の距離を示す図であり、
【図１３】図１３は、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムの観測対象となる部屋での時刻Ｔ＋２における人検出位置を示す図であり、
【図１４】図１４は、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムの観測対象となる部屋での第一観測装置の処理を示すフローチャートであり、
【図１５】図１５は、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムの観測対象となる部屋での第二観測装置の処理を示すフローチャートであり、
【図１６】図１６は、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムの処理を示すフローチャートであり、
【図１７】図１７は、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムにおいて、同じ色特徴量をそれぞれ持った２人の人が擦れ違ったときのカメラの観測状況を説明するための図であり、
【図１８】図１８は、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムにおいて、基準時刻の設定の一例を示す図であり、
【図１９Ａ】図１９Ａは、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムにおいて、物体位置推定手段に備えられる環境マップ(環境マップ情報)の一例を示す図であり、
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムにおいて、カメラに備えられる環境マップの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
以下、図面を参照して本発明における実施形態を詳細に説明する前に、本発明の種々の態様について説明する。
【００２２】
本発明の第１態様によれば、物体の位置を推定する物体位置推定システムであって、
異なる時刻に前記物体をそれぞれ観測して前記物体の位置とＩＤとを含む第一観測情報をそれぞれ取得する第一観測部と、
前記第一観測部でそれぞれ観測された前記第一観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の推定位置である第一物体位置尤度を決定する第一物体位置尤度決定手段と、
前記第一物体位置尤度決定手段で決定された前記第一物体位置尤度を基に、前記物体の第一物体ＩＤ尤度をそれぞれの時刻で決定する第一物体ＩＤ尤度決定手段と、
異なる時刻に前記物体をそれぞれ観測して前記物体の位置と特徴量を含む第二観測情報をそれぞれ取得し、第二観測情報毎に第二観測ＩＤを付す第二観測部と、
前記第二観測部でそれぞれ観測された前記第二観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の推定位置である第二物体位置尤度を決定する第二物体位置尤度決定手段と、
時刻が異なるが前記物体の特徴量が同じ前記第二観測情報を２つ検出し、検出された前記２つの第二観測情報の第二観測ＩＤ同士を関連付けて前記物体の追跡状況情報を決定する物体追跡状況決定手段と、
前記物体の前記追跡状況情報と前記物体の推定位置とに基づいて前記第二観測情報の第二物体ＩＤ尤度を決定する第二物体ＩＤ尤度決定手段と、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度に基づいて第一物体アソシエーション値を算出し、前記第二物体ＩＤ尤度と前記第二物体位置尤度に基づいて第二物体アソシエーション値を算出するアソシエーション手段と、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度と前記第一物体アソシエーション値、又は／且つ、前記第二物体ＩＤ尤度と前記第二物体位置尤度と前記第二物体アソシエーション値とに基づいて前記物体の位置を推定する物体位置推定手段と、
を備えることを特徴とする物体位置推定システムを提供する。
【００２３】
本発明の第２態様によれば、さらに、前記物体追跡状況決定手段は、物体の追跡に成功している確率を示す追跡成功尤度と、物体の追跡に失敗している確率を示す追跡失敗尤度を出力し、
前記第二物体ＩＤ尤度決定手段は、前記物体の前回検出時に算出されたアソシエーション値と前記追跡成功尤度を乗算した値と、検出対象としている総ての物体の数で追跡失敗尤度を除算した値の和を、前記物体の第二ＩＤ尤度とすることを特徴とする第１の態様に記載の物体位置推定システムを提供する。
【００２４】
本発明の第３態様によれば、前記物体追跡状況決定手段が、時刻が異なるが前記物体の特徴量が同じ前記第二観測情報を２つ検出することにより、前記第二観測装置が検出した前記物体の追跡状況を追跡中であると決定した場合、前記アソシエーション手段は、前記物体位置推定手段が推定した前記物体のＩＤと前記物体の位置に基づいて、前記第二観測装置が検出した前記物体のＩＤを求めることを特徴とする第１又は２の何れかの態様に記載の物体位置推定システムを提供する。
【００２５】
本発明の第４態様によれば、更に、前記環境内に存在する前記人が出入りする出入口の位置を含む出入口情報、又は、前記第一観測装置の死角情報と、又は、前記第二観測装置の死角情報が記録された環境マップ(環境マップ情報)を備えることを特徴とする第１〜３の何れか１つの態様に記載の物体位置推定システムを提供する。
【００２６】
本発明の第５態様によれば、更に、前記物体追跡状況決定手段は、重なり合った複数物体を１つの物体として検出している確率を決定することを特徴とする第１〜４の何れか１つの態様に記載の物体位置推定システムを提供する。
【００２７】
本発明の第６態様によれば、物体の位置を推定する物体位置推定方法であって、
異なる時刻に前記物体をそれぞれ観測して前記物体の位置とＩＤとを含む第一観測情報をそれぞれ第一観測部で取得し、
前記第一観測部でそれぞれ観測された前記第一観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の推定位置である第一物体位置尤度を第一物体位置尤度決定手段で決定し、
前記第一物体位置尤度決定手段で決定された前記第一物体位置尤度を基に、前記物体の第一物体ＩＤ尤度をそれぞれの時刻で第一物体ＩＤ尤度決定手段で決定し、
異なる時刻に前記物体をそれぞれ観測して前記物体の位置と特徴量を含む第二観測情報をそれぞれ第二観測部で取得して、前記第二観測部で第二観測情報毎に第二観測ＩＤを付し、
前記第二観測部でそれぞれ観測された前記第二観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の推定位置である第二物体位置尤度を第二物体位置尤度決定手段で決定し、
時刻が異なるが前記物体の特徴量が同じ前記第二観測情報を２つ検出し、検出された前記２つの第二観測情報の第二観測ＩＤ同士を関連付けて前記物体の追跡状況情報を物体追跡状況決定手段で決定し、
前記物体の前記追跡状況情報と前記物体の推定位置とに基づいて前記第二観測情報の第二物体ＩＤ尤度を第二物体ＩＤ尤度決定手段で決定し、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度に基づいて第一物体アソシエーション値をアソシエーション手段で算出し、
前記物体の前記第二物体ＩＤ尤度と前記第二物体位置尤度に基づいて第二物体アソシエーション値をアソシエーション手段で算出し、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度と前記第一物体アソシエーション値、又は／且つ、前記第二物体ＩＤ尤度と前記第二物体位置尤度と前記第二物体アソシエーション値とに基づいて前記物体の位置を物体位置推定手段で推定する、
ことを特徴とする物体位置推定方法を提供する。
【００２８】
本発明の第７態様によれば、コンピュータに、
異なる時刻に物体をそれぞれ観測して前記物体の位置とＩＤとを含む第一観測情報をそれぞれ第一観測部で取得する機能と、
前記第一観測部でそれぞれ観測された前記第一観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の推定位置である第一物体位置尤度を第一物体位置尤度決定手段で決定する機能と、
前記第一物体位置尤度決定手段で決定された前記第一物体位置尤度を基に、前記物体の第一物体ＩＤ尤度をそれぞれの時刻で第一物体ＩＤ尤度決定手段で決定する機能と、
異なる時刻に前記物体をそれぞれ観測して前記物体の位置と特徴量を含む第二観測情報をそれぞれ第二観測部で取得して、前記第二観測部で第二観測情報毎に第二観測ＩＤを付する機能と、
前記第二観測部でそれぞれ観測された前記第二観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の推定位置である第二物体位置尤度を第二物体位置尤度決定手段で決定する機能と、
時刻が異なるが前記物体の特徴量が同じ前記第二観測情報を２つ検出し、検出された前記２つの第二観測情報の第二観測ＩＤ同士を関連付けて前記物体の追跡状況情報を物体追跡状況決定手段で決定する機能と、
前記物体の前記追跡状況情報と前記物体の推定位置とに基づいて前記第二観測情報の第二物体ＩＤ尤度を第二物体ＩＤ尤度決定手段で決定する機能と、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度に基づいて第一物体アソシエーション値をアソシエーション手段で算出する機能と、
前記物体の前記第二物体ＩＤ尤度と前記第二物体位置尤度に基づいて第二物体アソシエーション値をアソシエーション手段で算出する機能と、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度と前記第一物体アソシエーション値、又は／且つ、前記第二物体ＩＤ尤度と前記第二物体位置尤度と前記第二物体アソシエーション値とに基づいて前記物体の位置を物体位置推定手段で推定する機能とを実現させるための物体位置推定プログラムを提供する。
【００２９】
本発明の第８態様によれば、異なる時刻に物体をそれぞれ観測して前記物体の位置とＩＤとを含む第一観測情報をそれぞれ取得する第一観測部からの前記第一観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の推定位置である第一物体位置尤度を決定する第一物体位置尤度決定手段と、
前記第一物体位置尤度決定手段で決定された前記第一物体位置尤度を基に、前記物体の第一物体ＩＤ尤度をそれぞれの時刻で決定する第一物体ＩＤ尤度決定手段と、
異なる時刻に前記物体をそれぞれ観測して取得された前記物体の位置と特徴量を含む第二観測情報毎に第二観測ＩＤを付す第二観測部からの前記第二観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の推定位置である第二物体位置尤度を決定する第二物体位置尤度決定手段と、
同じ特徴量を、互いに異なる時刻で観測した２つの前記第二観測情報の第二観測ＩＤ同士を関連付けて前記物体の追跡状況情報を決定する物体追跡状況決定手段と、
前記物体の前記追跡状況情報と前記物体の推定位置とに基づいて前記第二観測情報の第二物体ＩＤ尤度を決定する第二物体ＩＤ尤度決定手段と、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度に基づく第一物体アソシエーション値と、前記第二物体ＩＤ尤度と前記第二物体位置尤度に基づく第二物体アソシエーション値とを算出するアソシエーション手段と、
（１）前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度と前記第一物体アソシエーション値と、（２）前記第二物体ＩＤ尤度と前記第二物体位置尤度と前記第二物体アソシエーション値と、の少なくともいずれか一方に基づいて前記物体の位置を推定する物体位置推定手段と、
を備える物体位置推定装置を提供する。
【００３０】
以下、本発明の実施の形態にかかる、物体位置推定システム、物体位置推定装置、物体位置推定装置又は物体位置推定システムにより実施可能な物体位置推定方法、及び、物体位置推定プログラムについて、図面を参照しながら説明する。
【００３１】
（第一実施形態）
＜システム構成＞
図１Ａは、本発明の第一実施形態に係る物体位置推定システムの構成を示した図である。
【００３２】
本発明の第一実施形態に係る物体位置推定システムは、第一観測装置１０１と、第二観測装置１０２と、第二物体ＩＤ尤度決定手段(第二物体ＩＤ尤度決定部)１０７と、物体位置推定手段(物体位置推定部)１０８と、アソシエーション手段(アソシエーション部)１０９とを備えるように構成されている。
【００３３】
第一観測装置１０１は、第一物体位置尤度決定手段(第一物体位置尤度決定部)１０３と、第一観測部として機能する第一検出部１０１ａと、第一物体ＩＤ尤度決定手段(第一物体ＩＤ尤度決定部)１０４と、第一内部記憶部１１０とを備えている。第二観測装置１０２は、第二観測部として機能する第二検出部１０２ａと、画像処理部１０２ｂと、第二物体位置尤度決定手段(第二物体位置尤度決定部）１０５と、物体追跡状況決定手段(物体追跡状況決定部)１０６と、第二内部記憶部１１１とを備えている。
【００３４】
なお、本発明の第一実施形態に係る物体位置推定システムは、１つの変形例として、図１Ｂに示すように、複数の構成要素で第一観測装置１０１及び第二観測装置１０２をそれぞれ構成する代わりに、それらの構成要素を個別に備え、かつ、第一観測部として機能する第一検出部１０１ａと、第一タイマ１０１ｔと、第二観測部として機能する第二検出部１０２ａと、第二タイマ１０２ｔとを除く構成要素を物体位置推定装置９９として構成するようにしてもよい。逆に言えば、図１Ｂの物体位置推定装置９９において、図１Ａの第一実施形態に係る物体位置推定システムと同様に、第一観測装置１０１を構成するとともに、画像処理部１０２ｂを加えて第二観測装置１０２を構成すれば、図１Ａの第一実施形態に係る物体位置推定システムの構成とすることができる。
【００３５】
ここで、前記物体位置推定装置９９は、第一物体位置尤度決定手段(第一物体位置尤度決定部)１０３と、第一物体ＩＤ尤度決定手段(第一物体ＩＤ尤度決定部)１０４と、第二物体位置尤度決定手段(第二物体位置尤度決定部）１０５と、物体追跡状況決定手段(物体追跡状況決定部)１０６と、第二物体ＩＤ尤度決定手段(第二物体ＩＤ尤度決定部)１０７と、アソシエーション手段(アソシエーション部)１０９と、物体位置推定手段(物体位置推定部)１０８とを主たる構成要素として備えるようにしている。付加的構成要素として、前記物体位置推定装置９９には、第一記憶部１１０ｍと第二記憶部１１１ｍとを備えるようにしてもよい。このような構成の場合、第一観測部として機能する第一検出部１０１ａと、第一タイマ１０１ｔとからの情報は、第一物体位置尤度決定手段(第一物体位置尤度決定部)１０３に入力されると共に、第一記憶部１１０ｍにも記憶されるようにしてもよい。また、第一物体位置尤度決定手段(第一物体位置尤度決定部)１０３からの情報は第一物体ＩＤ尤度決定手段(第一物体ＩＤ尤度決定部)１０４に入力されるようにしている。さらに、第一物体位置尤度決定手段(第一物体位置尤度決定部)１０３からの情報及び第一物体ＩＤ尤度決定手段(第一物体ＩＤ尤度決定部)１０４からの情報は第一記憶部１１０ｍにも記憶されるようにしてもよい。第一物体ＩＤ尤度決定手段(第一物体ＩＤ尤度決定部)１０４からの情報は、物体位置推定手段(物体位置推定部)１０８に入力されるようにしている。同様に、第二観測部として機能する第二検出部１０２ａと、第二タイマ１０２ｔとからの情報は、第二物体位置尤度決定手段(第二物体位置尤度決定部)１０５に入力されると共に、第二記憶部１１１ｍにも記憶されるようにしてもよい。また、第二物体位置尤度決定手段(第二物体位置尤度決定部)１０５からの情報は物体追跡状況決定手段(物体追跡状況決定部)１０６に入力されるようにしている。さらに、第二物体位置尤度決定手段(第二物体位置尤度決定部)１０５からの情報及び物体追跡状況決定手段(物体追跡状況決定部)１０６からの情報は第二記憶部１１１ｍにも記憶されるようにしてもよい。物体追跡状況決定手段(物体追跡状況決定部)１０６からの情報は、物体位置推定手段(物体位置推定部)１０８とアソシエーション手段(アソシエーション部)１０９と第二物体ＩＤ尤度決定手段(第二物体ＩＤ尤度決定部)１０７とに入力されるようにしている。このような構成の図１Ｂの物体位置推定装置９９も、図１Ａの第一実施形態に係る物体位置推定システムの対応する手段（対応する部）と同様に作用効果を奏することができる。
【００３６】
また、図３に、本発明の第一実施形態に係る物体位置推定システムの構成要素である第一観測装置１０１と第二観測装置１０２とを備えた、環境の一例である生活環境の具体的な例としての部屋３０１を示す。四角形の部屋３０１の天井の異なる隅には、ＵＷＢ（Ultra  Wide  Band）のタグリーダ３０４と、ステレオカメラ３０５とが、それぞれ設置されている。タグリーダ３０４は、第一観測装置１０１の第一検出部１０１ａの一例として機能し、ステレオカメラ３０５は、第二観測装置１０２の第二検出部１０２ａの一例として機能する。部屋３０１内には、タグリーダ３０４でそれぞれ検出可能な、タグ３０３Ａを所有した人３０２Ａと、タグ３０３Ｂを所有した人３０２Ｂと、タグ３０３Ｃを所有した人３０２Ｃとが存在していると仮定する。以後、部屋３０１内に存在する人３０２Ａと人３０２Ｂと人３０２Ｃとのうちの任意の人を、人３０２として代表的に説明する。同様に、部屋３０１内に存在するタグ３０３Ａとタグ３０３Ｂとタグ３０３Ｃとのうちの任意のタグを、タグ３０３として代表的に説明する。
【００３７】
以下、図１Ａと図３とを用いて、各構成要素について説明する。
【００３８】
＜各観測装置の説明＞
第一観測装置１０１と第二観測装置１０２とは、共に生活環境の具体的な例である部屋３０１内に存在する人３０２をそれぞれ検出する。
【００３９】
＜第一観測装置の説明＞
第一観測装置１０１は、第一観測部として機能する第一検出部１０１ａと、第一物体位置尤度決定手段１０３と、第一物体ＩＤ尤度決定手段１０４と、第一内部記憶部１１０とを備えている。第一観測装置１０１は、部屋３０１内に存在する人３０２の第一ＩＤ尤度（第一物体ＩＤ尤度）と、第一位置尤度（第一物体位置尤度）と、を第一観測装置１０１で決定する。決定された人３０２の第一ＩＤ尤度と第一位置尤度との情報を、第一観測装置１０１から物体位置推定手段１０８に出力することができる。
【００４０】
第一ＩＤ尤度及び後述する第二ＩＤ尤度というときのＩＤ尤度とは、検出した物体（例えば、ここでは人３０２）がどのＩＤの物体（例えば、ここでは人３０２）であるらしいか、を確率的に表したものである。例えば、（無線タグでは従来技術に記述した通り、ＩＤを確実に識別可能なので）無線タグで物体Ａのタグを検出した場合、ＩＤ尤度は物体Ａである確率が１、その他の物体である確率が０となる。一方、カメラで物体Ａを検出した場合、上述の通り特定の物体であることを確実には識別できない。例えば、カメラを通じて物体Aを識別した場合であっても、物体Ａ以外の物体（物体Ｂ，物体Ｃ）を識別した可能性がある。そのため、ＩＤ尤度は物体Ａである確率が０．８、物体Ｂである確率が０．１、物体Ｃである確率が０．１、というように、存在する物体すべてに確率の割り振りを行うこととなる。尚、これはＩＤ尤度を決定する一例であり、本発明はこれに限るものではない。本発明の第一実施形態では、第一観測装置１０１の第一検出部１０１ａが検出した人３０２の第一ＩＤ尤度は、第一物体ＩＤ尤度決定手段１０４により決定する。これに対して第二観測装置１０２の第二検出部１０２ａの一例であるカメラ３０５は、物体のＩＤ識別機能を有していない。そのため、第二観測装置１０２とは別の第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７によって、第二観測装置１０２の第二検出部１０２ａの一例であるカメラ３０５及び画像処理部１０２ｂが検出した人３０２の第二ＩＤ尤度を、決定している。
【００４１】
第一位置尤度及び後述する第二位置尤度というときの位置尤度とは、ある時点で推定されている各物体の位置に基づいて、新たに観測された物体の位置に関して、その物体がどのＩＤの物体であるらしいか、を確率的に表したものである。例えば、１次元座標上の１０の位置に物体Ａが、２０の位置に物体Ｂが、４０の位置に物体Ｃがそれぞれ存在すると推定されていたとする。この状況において、０の位置に物体を検出したとする。このときの位置尤度は、例えば、各物体Ａ，Ｂ，Ｃの推定位置からの距離の逆数を取り正規化を行うことで、物体Ａである確率が０．５８、物体Ｂである確率が０．２８、物体Ｃである確率が０．１４と算出することができる。
【００４２】
ここで、物体位置推定システム起動時について考える。物体位置推定システム起動時の人の初期推定位置がランダムに決定されている場合、タグリーダ３０４は人ＩＤの識別を確実に行うことができる。そのため、ランダムに決定された人の（初期）推定位置よりも、人３０２（が所持しているタグ３０３）を検出した位置の方が、実際の人３０２の位置に近い可能性が高い。そこで、第二位置尤度は、推定されている物体の位置ではなく、タグリーダ３０４が人３０２（が所持しているタグ３０３）を検出した位置に基づいて、求めても良い。
【００４３】
さらに、物体位置推定システム起動時からＮ回目（Ｎは０よりも大きな任意の整数。）のカメラ３０５の観測までは、タグリーダ３０４が人３０２（が所持しているタグ３０３）を検出した位置に基き、第二位置尤度を決定し、Ｎ回目以降のカメラ３０５の観測は、推定された物体の位置に基き、第二位置尤度を決定しても良い。ここで、タグリーダ３０４が人３０２（が所持しているタグ３０３）を検出した位置に基づいて第二位置尤度を決定する回数Ｎは、観測装置の性能によって最適な値が異なってくる。そのため、事前実験などによって、予め最適な値を見積もっておくことが必要となる。
尚、これは位置尤度を決定する一例であり、本発明はこれに限るものではない。第一位置尤度は、第一観測装置１０１の第一物体位置尤度決定手段１０３で決定される。第二位置尤度は、第二観測装置１０２の第二物体位置尤度決定手段１０５で決定される。
【００４４】
第一観測装置１０１の第一検出部１０１ａには、例えばタグリーダ３０４を用いることができる。
【００４５】
第一物体位置尤度決定手段１０３は、第一観測装置１０１の第一検出部１０１ａが検出した人３０２の第一位置尤度（第一物体位置尤度）を決定する。第一観測装置１０１の第一検出部１０１ａにタグリーダ３０４を一例として用いる場合、第一物体位置尤度決定手段１０３は、例えば、三点測量の原理を用いて人３０２の第一位置尤度を決定することができる。具体的には、各無線タグリーダ自体の設置位置は、第一物体位置尤度決定手段１０３の内部記憶部又は第一内部記憶部１１０などに予め記憶させておく。そして、各無線タグリーダが各無線タグリーダ自体の設置位置を中心として、各無線タグリーダでタグ３０３を検出した位置を基に、第一物体位置尤度決定手段１０３が球体を描く。より具体的には、第一物体位置尤度決定手段１０３が、この検出した位置と前記設置位置とで算出した距離を半径とした球面を描く。このとき、第一物体位置尤度決定手段１０３により、球面が最も多く重なり合った位置を人３０２が所有しているタグ３０３の存在する位置とし、人３０２が存在する位置とする。
【００４６】
第一物体ＩＤ尤度決定手段１０４は、第一観測装置１０１の第一検出部１０１ａが検出した人３０２の第一ＩＤ尤度（第一物体ＩＤ尤度）を決定する。第一観測装置１０１の第一検出部１０１ａとしてタグリーダ３０４を用いる場合、タグ３０３に人３０２のＩＤを記録しておくことで、タグリーダ３０４は、タグ３０３に記録された人３０２のＩＤをタグ３０３から直接読み取ることができる。これにより、人３０２の第一ＩＤ尤度は人３０２のＩＤである確率が１とすることができる。タグ３０３に人３０２のＩＤを記録しない場合は、例えばタグＩＤから人３０２の第一ＩＤ尤度を決定できる人ＩＤ変換テーブルを用いても良い。人ＩＤ変換テーブルの例を図４に示す。図４の人ＩＤ変換テーブルでは、例えば、タグＩＤ＝Ｔ４のタグを検出した場合、人ＩＤ＝Ｈ１の人を検出したことを示している。人ＩＤ変換テーブルは、第一観測装置１０１の第一内部記憶部１１０に記録していても良い。また、外部のデータベースなどに記録しておき、必要に応じて、第一物体ＩＤ尤度決定手段１０４が外部のデータベースから、必要な情報を取得して人３０２の第一ＩＤ尤度を決定するようにしても良い。
【００４７】
第一観測装置１０１の人検出例を図５に示す。図５は、観測周期が１秒のタグリーダ３０４の出力例であって、観測ＩＤと、人３０２を検出した時刻と、人３０２を検出した位置（ｘｙ座標）と、人３０２が所有していたタグＩＤとがそれぞれ出力されている。例えば、時刻2008/09/02_12:00:00においては、タグＩＤ＝Ｔ４を所有する人３０２を位置(150,210)で検出し、観測ＩＤ＝OBS_TAG_001の第一観測情報として出力している。タグＩＤ＝Ｔ７、Ｔ８においても同様に、観測ＩＤ＝OBS_TAG_002の第一観測情報、及び観測ＩＤ＝OBS_TAG_003の第一観測情報として出力されている（なお、以下においては、「の第一観測情報」は省略する。）。尚、第一観測装置１０１は、観測周期及び時刻の情報などを取得するための第一タイマ１０１ｔを備えているものとする。
【００４８】
以下、第一観測装置１０１の第一検出部１０１ａが一例としてタグリーダ３０４である場合として説明する。
【００４９】
図１４のフローチャートを参照して、タグリーダ３０４の処理内容を説明する。
【００５０】
ステップＳ１４０１で、環境の具体的な例である部屋３０１内に存在するタグ３０３を第一検出部１０１ａで検出し、タグ３０３のＩＤと位置を第一検出部１０１ａで検出する。このタグ３０３の位置に基づいて第一位置尤度を第一物体位置尤度決定手段１０３により決定する。
【００５１】
ステップＳ１４０２で、タグ３０３を所持している人３０２のＩＤを第一検出部１０１ａで検出し、人の第一ＩＤ尤度を第一物体ＩＤ尤度決定手段１０４により決定する。
【００５２】
ステップＳ１４０３で、人の第一ＩＤ尤度と第一位置尤度を第一観測装置１０１から物体位置推定手段１０８に出力する。
【００５３】
＜第二観測装置の説明＞
第二観測装置１０２は、第二観測部として機能する第二検出部１０２ａと、画像処理部１０２ｂと第二物体位置尤度決定手段１０５と物体追跡状況決定手段１０６と第二内部記憶部１１１とを備えている。第二観測装置は、部屋３０１内に存在する人３０２の第二位置尤度（第二物体位置尤度）と人３０２の追跡状況の情報（追跡状況情報）を第二観測装置１０２で取得して、第二観測装置１０２から、第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７と物体位置推定手段１０８とアソシエーション手段１０９とにそれぞれ出力することができる。第二観測装置１０２の第二検出部１０２ａの例としては、カメラ３０５を用いる。
【００５４】
カメラ３０５を用いて人３０２を検出するには、第二検出部１０２ａの一例であるカメラ３０５が取得した画像データを画像処理部１０２ｂで処理する必要がある。その方法として、例えば、背景差分法を画像処理部１０２ｂで用いることができる。その方法は次のようなものである。カメラ３０５で予め撮像して用意しておいた、人３０２が存在していないときの環境例えば部屋３０１の背景画像データと、カメラ３０５で撮像した現在の画像データを画像処理部１０２ｂで比較する。その後、画素値が異なる領域を差分領域として画像処理部１０２ｂで取り出す。そして、前記差分領域を人３０２であるとして画像処理部１０２ｂで検出する。ただし、画像データにはノイズが混じっている可能性があるため、前記差分領域が人３０２に対して十分に小さいと画像処理部１０２ｂで判断できる場合には、前記差分領域は人３０２ではないと画像処理部１０２ｂで判断しても良い。ここで、差分領域が人３０２に対して十分に小さい場合とは、前記差分領域の画素数が、人３０２と認識可能な最低画素数を基に予め設定した閾値以下である場合が考えられる。
【００５５】
第二物体位置尤度決定手段１０５は、第二観測装置１０２の第二検出部１０２ａと、画像処理部１０２ｂとが検出した人３０２の第二位置尤度（第二物体位置尤度）を決定する。第二観測装置１０２の第二検出部１０２ａの一例としてのカメラ３０５は、天井から垂直に地面を見下ろすように設置されているとする。このとき、例えば、第二物体位置尤度決定手段１０５は、画像処理部１０２ｂで取得した差分領域の重心位置に基づいて、人３０２の第二位置尤度を決定することができる。
【００５６】
物体追跡状況決定手段１０６は、第二観測装置１０２の第二検出部１０２ａと画像処理部１０２ｂが検出した人３０２の追跡状況の情報（追跡状況情報）を決定する。第二観測装置１０２の第二検出部１０２ａの一例としてカメラ３０５を用いる場合、例えば、画像処理部１０２ｂで取得した差分領域の色の分布を第二内部記憶部１１１に記憶しておくことで、人３０２の追跡を実現できる。この追跡について、図６に示す第二内部記憶部１１１に記憶された人検出履歴データベースを用いて説明する。図６は、観測周期が１秒のカメラ３０５の出力履歴であって、観測ＩＤと、人３０２を検出した時刻と、人３０２を検出した位置（ｘｙ座標）と、そして人３０２の色特徴量とが記録されるようになっている。観測ＩＤ＝OBS_CAM_001の第二観測情報は、時刻2008/09/02_12:00:00において、カメラ３０５が位置(150,410)で人３０２を検出したことを表している。さらに、色特徴量に赤が記録されており、差分領域の色の分布を画像処理部１０２ｂで解析した結果、赤色の成分が最も多かったことを表している。その１秒後の検出にあたる、観測ＩＤ＝OBS_CAM004の第二観測情報（以降、「観測ＩＤ＝」及び「の第二観測情報」は省略する。）における色特徴量にも赤が記録されている。このとき、色特徴量が同じであるため、OBS_CAM_004で検出した人３０２は、OBS_CAM_001で検出した人３０２と同一人であると推定される。そのため、OBS_CAM_004は、OBS_CAM_001を追跡して得られた追跡状況情報であると物体追跡状況決定手段１０６で決定する。OBS_CAM_001で検出した人３０２に関しては、以前に色特徴量が同じ観測ＩＤが存在しないため、初めて検出された人であるという追跡状況情報として物体追跡状況決定手段１０６で決定される。ここで、色特徴量には、ＲＧＢの成分比などを用いても良い。尚、第二観測装置１０２は、観測周期及び時刻の情報などを取得するための第二タイマ１０２ｔを備えているものとする。
【００５７】
ここで、OBS_CAM_004が得られなかった場合について考える。
【００５８】
OBS_CAM_007が得られる前回の観測では、OBS_CAM_007と同じ色特徴量「赤」を持った観測値は得られていない。カメラ３０５の人の検出性能が高い場合、OBS_CAM_007を、初めて検出された人であると物体追跡状況決定手段１０６で決定しても良い。また、カメラ３０５の人の検出性能が低い場合、OBS_CAM_007が得られる前回の観測では人の検出をミスしたと判断し、さらに前回の観測値で且つ同じ色特徴量「赤」を持つOBS_CAM_001を、OBS_CAM_007と同一人であると物体追跡状況決定手段１０６で決定しても良い。
【００５９】
前記例では、OBS_CAM_004で検出した人３０２は、OBS_CAM_001で検出した人３０２と同一人である、という追跡状況情報として物体追跡状況決定手段１０６で決定している。しかし、OBS_CAM_001とOBS_CAM_004は同じ色特徴量を検出していても、検出時間の差と検出位置の差とから互いに別人を検出したと物体追跡状況決定手段１０６で判断するときがある。例えば、OBS_CAM_001の検出位置(150,401)からOBS_CAM_004の検出位置(320,390)までの移動が、検出時間の差の間に、人の歩行速度では到底移動できないことが明らかな場合に、このような判断がされる。このような判断基準として、例えば、検出位置(150,401)と検出位置(320,390)との距離が、前記時間と人の最大歩行速度（例えば秒速５ｍ）との積である歩行可能距離よりも大きい場合などが考えられる。
【００６０】
また、前記例では、同じ色特徴量をそれぞれ持った２人の人が擦れ違った場合、今回得られた観測ＩＤが、以前得られた、どの観測ＩＤを追跡したものかを物体追跡状況決定手段１０６で判断することができない。
【００６１】
このような場合、物体追跡状況決定手段１０６は、人の運動モデルを考慮しても良い。同じ色特徴量をそれぞれ持った２人の人が擦れ違ったときのカメラ３０５の観測状況を図１７に示す。尚、本来は、タグリーダ３０４の観測値も得られるはずであるが、ここでは省略している。
【００６２】
上述した通り、時刻12:00:02において、追跡状況情報として、OBS_CAM_103は、同じ色特徴量を持ち、且つ１秒以内で移動が可能なOBS_CAM_101を追跡して得られた観測値であると物体追跡状況決定手段１０６で判断される。同様に、OBS_CAM_104は、同じ色特徴量を持ち、且つ１秒以内で移動が可能なOBS_CAM_102を追跡して得られた観測値であると物体追跡状況決定手段１０６で判断される。
【００６３】
ここで、特徴量だけでなく、物体の存在する時間も考慮しているのは以下の理由による。すなわち、追跡状況情報として、物体の特徴量のみで観測ＩＤ同士を関連付けることができて、追跡状況情報として取り扱うことができれば、簡単で良い。しかしながら、実際には、特徴量が同じ物体が複数存在する場合も考えられる（例えば、同じ服を着ている人がいる場合などが考えられる）。その場合、特徴量だけでなく、時間毎に物体が存在する位置も考慮して観測ＩＤを関連付けるようにしても良い。例えば、１秒で１００ｍ以上離れた場所に人が移動している場合、特徴量が同じでも関連付けを行わない、などのルールを予め決めて記憶しておき、物体追跡状況決定手段１０６でそのルールを適用できるようにしておけばよい。
【００６４】
このことから、OBS_CAM_103は、−Ｘ方向へ秒速２ｍで進行し、OBS_CAM_104は、＋Ｘ方向へ秒速２ｍで進行していると物体追跡状況決定手段１０６で判断される。
【００６５】
時刻12:00:03において、OBS_CAM_105の追跡元の観測値として、同じ色特徴量を持ち且つ１秒以内で移動可能な観測値がOBS_CAM_103とOBS_CAM_104との２つ存在する。このとき、第二内部記憶部１１１の人検出履歴データベースのOBS_CAM_103とOBS_CAM_104の進行履歴の情報を物体追跡状況決定手段１０６で参照することによって、どちらの観測値がOBS_CAM_105の追跡元の観測値なのかを物体追跡状況決定手段１０６で判断する。OBS_CAM_103は、−Ｘ方向へ秒速２ｍで進行していたことから、次回の観測（時刻12:00:03での観測）は、座標(550,350)で得られる可能性が高いと物体追跡状況決定手段１０６で判断することができる。また、OBS_CAM_104は、＋Ｘ方向へ秒速２ｍで進行していたことから、次回の観測は、座標(450,250)で得られる可能性が高いと物体追跡状況決定手段１０６で判断することができる。
【００６６】
ここで、OBS_CAM_105は、座標(550,350)で得られており、OBS_CAM_103を追跡して得られた観測値であると物体追跡状況決定手段１０６で判断することができる。同様に、OBS_CAM_106は、OBS_CAM104を追跡して得られた観測値であると物体追跡状況決定手段１０６で判断することができる。
【００６７】
尚、人検出履歴データベースは、前記したように第二観測装置１０２の第二内部記憶部１１１に記録していても良い。また、外部のデータベースなどに記録しておき、必要に応じて、物体追跡状況決定手段１０６が外部のデータベースなどから必要な情報を取得して物体追跡状況の情報を取得するようにしても良い。尚、第一観測装置１０１と第二観測装置１０２の観測周期は同じである必要はない。
【００６８】
以下、第二観測装置１０２の第二検出部１０２ａの一例をカメラ３０５として説明する。
【００６９】
図１５のフローチャートを参照してカメラ３０５の処理内容を説明する。
【００７０】
ステップＳ１５０１で、環境の具体的な例である部屋３０１内に存在する人３０２を第二検出部１０２ａで検出し、画像処理部１０２ｂで検出した位置に基づいて第二位置尤度を第二物体位置尤度決定手段１０５で決定する。
【００７１】
ステップＳ１５０２で、第二検出部１０２ａと画像処理部１０２ｂとで検出した情報を、第二検出部１０２ａと画像処理部１０２ｂとにより、第二内部記憶部１１１の人検出履歴データベースに記録する。
【００７２】
ステップＳ１５０３で、人検出履歴データベースを物体追跡状況決定手段１０６で参照して、第二検出部１０２ａと画像処理部１０２ｂとで検出した人３０２の追跡状況を物体追跡状況決定手段１０６で決定する。
【００７３】
ステップＳ１５０４で、前述の第二位置尤度と、追跡状況情報と、を第二観測装置１０２から第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７と物体位置推定手段１０８とアソシエーション手段１０９とにそれぞれ出力する。
【００７４】
ここで、第一観測装置１０１と第二観測装置１０２の観測周期が短いほど、物体位置推定を行う回数も増えるため、位置の推定精度は良くなる。
【００７５】
＜アソシエーション手段と物体位置推定手段の説明＞
物体位置推定手段１０８は、第一観測装置１０１で決定（検出）した人３０２の第一ＩＤ尤度と第一位置尤度と、第二観測装置１０２で決定（検出）した人３０２の第二位置尤度と、第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７で決定した第二ＩＤ尤度とを基に、人３０２の位置を推定する。
【００７６】
具体的には以下の方法で行う。アソシエーション手段１０９は、その位置推定の方法として以下の一ＩＤ尤度と第一位置尤度とを受け取ると、受け取った物体の第一ＩＤ尤度と第一位置尤度と基にアソシエーション値の計算を行う。
【００７７】
アソシエーション手段１０９は、第一観測装置１０１から受け取った物体の第一ＩＤ尤度と第一位置尤度と、第二観測装置１０２から受け取った物体の第二位置尤度と、第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７から受け取った物体の第二ＩＤ尤度とを基に、検出した物体がどのＩＤの物体であるか、を確率的に求める。物体の検出は、第一観測装置１０１の第一検出部１０１ａ及び第二観測装置１０２の第二検出部１０２ａと画像処理部１０２ｂにより行われる。ここでの説明では、第一観測装置１０１及び第二観測装置１０２をまとめて「観測装置」と呼び、第一ＩＤ尤度及び第二ＩＤ尤度をまとめて「ＩＤ尤度」と呼び、第一位置尤度及び第二位置尤度をまとめて「位置尤度」と呼ぶこととする。
【００７８】
ここで、アソシエーション手段１０９が求めた確率値を「アソシエーション値」と呼ぶこととする。具体的には、アソシエーション値とは、観測装置で観測されたＩＤ尤度と位置尤度との情報と実際の物体との関連付けを表す値である（第二ＩＤ尤度については、第二物体ＩＤ尤度決定手段が出力である）。つまり、観測装置から受け取った物体のＩＤ尤度と位置尤度とが、どのＩＤの物体を検出することによって得られた値であるかを確率的に表す値である。先に述べた、物体のＩＤ尤度及び位置尤度は、それぞれ、観測情報（観測データ）が、ある物体を観測して得られた情報（データ）である、という確からしさを表す値である。また、アソシエーション値は、このＩＤ尤度と位置尤度との積として表される。なお、アソシエーション手段１０９でアソシエーション値の計算を行うために用いる、第二観測装置１０２が検出した物体における、第二ＩＤ尤度は、第二観測装置１０２ではなく、第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７で算出される。
【００７９】
アソシエーション手段１０９によるアソシエーション値の計算が終わると、アソシエーション手段１０９での計算結果と前記物体の追跡状況情報とに基づき、人３０２の位置を物体位置推定手段１０８で推定する。なお、アソシエーション手段１０９によるアソシエーション値の計算の終了は、例えば、アソシエーション手段１０９での計算結果が、アソシエーション手段１０９から物体位置推定手段１０８に入力されることにより判断できる。計算結果の情報が、アソシエーション手段１０９から物体位置推定手段１０８に入力されると、物体位置推定手段１０８は、アソシエーション値の計算が終わったと判断する。そして、アソシエーション手段１０９での計算結果と前記物体の追跡状況情報とに基づき、人３０２の位置を物体位置推定手段１０８で推定する。
【００８０】
その方法として、カルマンフィルタなどに代表されるベイズ推定の枠組みを物体位置推定手段１０８で用いることができる。第二観測装置１０２から得られた人３０２のＩＤ尤度と位置尤度とに基づいて、物体位置推定手段１０８で位置の推定を行うが、このとき、人３０２の位置の更新量は、前記アソシエーション値で重み付けがなされる。前記アソシエーション値での重み付けの情報は、アソシエーション手段１０９から物体位置推定手段１０８へ出力される。
【００８１】
尚、アソシエーション値は、その値が高いほど物体の位置の更新量は大きくなる。言い換えれば、ある物体の観測データである可能性が高い観測データの位置更新への寄与率が高くなるということである。
【００８２】
＜カルマンフィルタ説明＞
カルマンフィルタとは、システムの状態（本発明のこの第一実施形態においては、例えば、物体の位置）の情報、及び、第一観測装置１０１、第二観測装置１０２の観測データ（観測情報）双方にノイズが含まれるという仮定の基に、尤もらしいシステムの状態を推定するものである。言い換えれば、システムの取りうる状態の候補の中から、最も確率の高い状態を推定するものである。
【００８３】
図２に物体位置推定処理にカルマンフィルタを利用した例を示す。縦軸は確率、横軸は位置を表す。
【００８４】
物体が下記（式１）に表されるような移動を行うとき、第二観測装置１０２は（式２）で求められる観測値２０３を得ることができる。ここで、Ａは物体の運動モデル、ｘは物体位置、ｖは移動の際に生じるプロセスノイズを表している。また、ｙは観測値、Ｈは物体位置ｘと観測値ｙとを対応付ける観測モデル、ｗは観測ノイズ、ｔは時間を表している。
【００８５】
【数１】
2010095437.tif 000003
【００８６】
【数２】
2010095437.tif 000004
【００８７】
ここで、プロセスノイズｖ及び観測ノイズｗは、白色ガウスノイズとすると、ｐ（ｗ）は（式３）のように表されるとともに、ｐ（ｖ）は（式４）のように表される。尚、Ｎ（０，Ｑ）は、平均０、分散Ｑのガウス分布を表している。Ｎ（０，Ｒ）も同様に、平均０、分散Ｒのガウス分布を表している。
【００８８】
【数３】
2010095437.tif 000005
【００８９】
【数４】
2010095437.tif 000006
【００９０】
観測値２０３が得られると、現在得られている物体の位置に関する事前確率分布２０１（以後、「事前分布」と呼ぶ。）を物体位置推定手段１０８で更新し、予測確率分布２０２（以後、「予測分布」と呼ぶ。）を物体位置推定手段１０８で作成する。（式５）で予測分布２０２の平均（位置）を物体位置推定手段１０８で求め、（式６）で予測分布２０２の分散を物体位置推定手段１０８で求めることができる。尚、Ｘａ｜ｂは時刻ｂの情報を基にした時刻ａのＸの推定値を表す。例えば、（式５）の「ｘｔ｜ｔ-１」は時刻ｔ-１の情報を基にした時刻ｔの物体位置ｘの推定値を表しており、（式６）の「Ｐｔ｜ｔ-１」は時刻ｔ−１の情報を基にした時刻ｔのＰの推定値を表している。ここで、Ｐは分布の分散を表している。
【００９１】
【数５】
2010095437.tif 000007
【００９２】
【数６】
2010095437.tif 000008
【００９３】
予測分布２０２が物体位置推定手段１０８で得られると、観測値２０３と予測分布２０２とから事後分布２０４を物体位置推定手段１０８で求める。（式７）で事後分布の平均（位置）を物体位置推定手段１０８で求め、（式８）で事後分布の分散を物体位置推定手段１０８で求めることができる。ここで、Ｋはカルマンゲインと呼ばれる値であり、（式９）にて求められる。カルマンゲインは更新量を決定する値である。観測値の精度が良い（分散Ｒが非常に小さい）場合には、更新量を大きくするため、カルマンゲインの値は大きくなる。逆に、事前分布の精度が良い（分散Ｐが非常に小さい）場合には、更新量を小さくするため、カルマンゲインの値は小さくなる。
【００９４】
なお、アソシエーション値を用いて物品Ａの位置の更新量に重み付けを行う場合、後述するように、式（９）を式（９Ａ）に置き換えればよい。式（９Ａ）において、「Ｄ」は前記物品Ａに対するアソシエーション値を表す。
【００９５】
【数７】
2010095437.tif 000009
【００９６】
【数８】
2010095437.tif 000010
【００９７】
【数９】
2010095437.tif 000011
図７に物体位置推定手段１０８の出力履歴の例を示す。尚、物体位置推定手段１０８は、第一観測装置１０１と第二観測装置１０２との位置に関する標準偏差等の位置誤差特性は把握しているものとする。言い換えれば、ここでは、第一観測装置１０１と第二観測装置１０２との位置に関する標準偏差等の位置誤差特性の情報が、物体位置推定手段１０８に入力されて、物体位置推定手段１０８の内部記憶部などに記憶されていると仮定する。
【００９８】
＜第二物体ＩＤ尤度決定手段の説明＞
第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７は、物体追跡状況決定手段１０６の物体の追跡状況情報とアソシエーション手段１０９で求められたアソシエーション値とに基づいて、カメラ３０５と画像処理部１０２ｂとが、観測した観測値における、第二ＩＤ尤度（第二物体ＩＤ尤度）を決定する。
【００９９】
カメラ３０５と画像処理部１０２ｂとで観測した観測値が、初めて観測された観測値であった場合、第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７は、部屋３０１内に存在する全ての人である可能性があると第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７で判断する。つまり、部屋３０１内に人３０２Ａ、人３０２Ｂ、人３０２Ｃの３人の人が存在している場合、第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７は、カメラ３０５と画像処理部１０２ｂとで観測した観測値が、前述の３人を同一確率（1/3）で観測したと判断する。より具体的には、人ＩＤ＝Ｈ１（例えば、人３０２Ａ）を検出して得られた観測値である確率が１／３、人ＩＤ＝Ｈ２（例えば、人３０２Ｂ）を検出して得られた観測値である確率が１／３、人ＩＤ＝Ｈ３（例えば、人３０２Ｃ）を検出して得られた観測値である確率が１／３として、人の第二ＩＤ尤度をそれぞれ決定する。なお、前記したように、図７は、物体位置推定手段１０８の推定結果の出力図例を示しており、推定位置（推定された位置）というものは、事前の人の推定位置と観測装置の観測値に基づいて計算される。ここで、12:00:00時の推定結果では、事前の人の推定位置は初期値（今回の例では、部屋の中心）であるため、観測装置の観測値を含めて計算しても、正しい位置に人の位置を推定することは困難である。時刻12:00:001、時刻12:00:002・・・と、観測装置の観測値が得られる度に、人の位置を逐次更新していくことで、人位置の推定精度が高まっていくことが、図７から読み取ることができる。
【０１００】
以上のようにして第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７で決定された第二ＩＤ尤度を用いて、現在推定されている人のＩＤと人の位置を基に、アソシエーション手段１０９によりアソシエーション値を求める。求められたアソシエーション値は、アソシエーション手段１０９に内蔵されている内部記憶部のアソシエーション値データベース１０９ａに記録される。
【０１０１】
図８にアソシエーション値データベース１０９ａの例を示す。アソシエーション値データベース１０９ａには、第二観測装置１０２の第二検出部１０２ａの一例であるカメラ３０５の観測ＩＤと、各人３０２へのアソシエーション値とが記録されている。図８によると、OBS_CAM_004で検出された人は、HUM_001の人である確率が0.69と最も高く、次いでHUM_002の人である確率が0.19であり、HUM_003の人である確率は0.12と最も低くなっている。他の観測ＩＤについても、同様に、各人に対するアソシエーション値が記録されている。尚、アソシエーション値データベース１０９ａは、アソシエーション手段１０９の内部記憶部に記録していても良い。また、外部のデータベースなどに記録しておき、必要に応じて、アソシエーション手段１０９が外部のデータベースから必要な情報を取得してアソシエーション値を計算するようにしても良い。
【０１０２】
カメラ３０５と画像処理部１０２ｂとで観測した観測値が、以前の観測値を追跡した観測値であった場合、第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７は、前記観測値と対応付けられた前回の観測値でアソシエーション手段１０９で求めた前回のアソシエーション値を、第二ＩＤ尤度として決定する。そして、第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７で決定された第二ＩＤ尤度を用いて、現在推定されている人のＩＤと人の位置を基に、アソシエーション手段１０９により現在のアソシエーション値を求める。求められたアソシエーション値は、アソシエーション手段１０９によりアソシエーション値データベース１０９ａに記録する。
【０１０３】
ここで、カメラ３０５が観測値の追跡に失敗する可能性について考える。カメラ３０５が、前回の観測値と今回の観測値を対応付けることによって、同一物体を追跡して得られた観測値であると第二観測部１０２から第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７に出力したとしても、実際には、ノイズの影響などにより、初めて出現した別の人を観測することによって得られた観測値を、カメラ３０５と画像処理部１０２ｂとで検出していた可能性も考えられる。そこで、カメラ３０５が観測値を正しく追跡できる確率変数Ｔを第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７で導入し、（式１０）に従って、第二ＩＤ尤度を第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７で決定しても良い。
【０１０４】
（式１０）において、ｐｉｄは第二ＩＤ尤度、ｒはアソシエーション値、Ｎは部屋３０１内に存在する人の数、ｔは時間を表す。
【０１０５】
（式１０）に従うと、確率変数Ｔ＝０のとき、追跡が確実に失敗している、又は、初めて観測値を検出したと考えられ、前記観測値の第二ＩＤ尤度ｐｉｄは（式１１）となる。
【０１０６】
また、確率変数Ｔ＝１のとき、追跡が確実に成功していると考えられ、前記観測値の第二ＩＤ尤度ｐｉｄは（式１２）となる。
【０１０７】
すなわち、言い換えれば、物体追跡状況決定手段１０６は、物体の追跡に成功している確率を示す追跡成功尤度と、物体の追跡に失敗している確率を示す追跡失敗尤度とを出力する。第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７は、前記物体の前回検出時に算出されたアソシエーション値と前記追跡成功尤度とを乗算した値と、検出対象としている総ての物体の数で追跡失敗尤度を除算した値の和を、前記物体の第二ＩＤ尤度ｐｉｄとする。ここで、追跡成功尤度は確率変数Ｔであり、追跡失敗尤度は（１−Ｔ）である。
【０１０８】
第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７の動作結果となる第二ＩＤ尤度ｐｉｄの求め方は、物体の追跡に成功していた場合、前回観測値のアソシエーション値に基づいて、物体のＩＤ尤度を推定する。しかしながら、実際には、物体の追跡に失敗していた可能性も考えられる。そこで、追跡成功尤度の確率分だけ、前回観測値のアソシエーション値に基づき、推定したＩＤ尤度を割り振る。これが、（式１０）の左辺の（ｒｔ−１Ｔｔ）となる。
【０１０９】
一方、物体の追跡に失敗していた場合、どのＩＤの物体なのか全く推定できないため、全ての物体のＩＤである可能性があるとして、確率を均等に割り振る。これは、追跡失敗尤度（１−Ｔ）分だけ、均等に割り振ることになる。これが、（式１０）の右辺の｛（１−Ｔｔ）／Ｎ｝となる（ただし、Ｎ＝物体の数）。追跡が確実に成功している場合は、確率変数Ｔ＝１となり、（式１０）の右辺の｛（１−Ｔｔ）／Ｎ｝の値は０となり、（式１０）の左辺の（ｒｔ−１Ｔｔ）の値がｒｔ−１となり、（式１２）が得られる。追跡が確実に失敗している場合は、Ｔ＝０となり、（式１０）の左辺の（ｒｔ−１Ｔｔ）の値が０となり、（式１０）の右辺の｛（１−Ｔｔ）／Ｎ｝の値は｛１／Ｎ｝となり、（式１１）が得られる。
【０１１０】
第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７での確率変数Ｔの求め方であるが、事前実験を行い、実際に追跡に成功する確率を決定しておき、その情報を第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７の内部記憶部に記憶しておくことなどが考えられる。また、第二観測装置１０２の物体追跡方法にて記載した、色特徴量などで識別できない複数の観測値が密集していた場合、追跡に失敗する確率が高まると第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７で確率変数Ｔの値を下げるなどの処理を行っても良い。ここで、「色特徴量などで識別できない複数の観測値が密集していた場合」か否かは、例えば、以下のようにして第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７で判断することができる。センサが１秒に１回観測を行っている場合について考えると、人が１秒間に進める距離（例えば半径３ｍの円）内に３人以上の（推定中の）人が存在していた場合、その距離内は密集していると第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７で判断する。そして、この３人の人が全員同じ色特徴量を持っている場合に、さらに確率変数Ｔの値を下げるなどの処理を行うことができる。
【０１１１】
【数１０】
2010095437.tif 000012
【０１１２】
【数１１】
2010095437.tif 000013
【０１１３】
【数１２】
2010095437.tif 000014
【０１１４】
更に、２人の人がカメラ画面上で重なってしまった場合について考える。図１２Ａは、時刻Ｔにおいてカメラ３０５と画像処理部１０２ｂとが検出した人ＩＤ＝Ｈ１の人（以下、単に、「Ｈ１の人」という。）の位置と人ＩＤ＝Ｈ２の人（以下、単に、「Ｈ２の人」という。）の位置とＨ１の人とＨ２の人との検出位置間の距離とを示す。図１２Ｂは、時刻Ｔ＋１においてカメラ３０５が検出したＨ１の人の位置とＨ２の人との位置とＨ１の人とＨ２の人との検出位置間の距離とを示す。時刻Ｔから時刻Ｔ＋１にかけて、Ｈ１の人とＨ２の人との間の距離が６００ｃｍから２００ｃｍに縮まっていると物体追跡状況決定手段１０６で判断される。ここで、カメラ３０５は、物体追跡状況決定手段１０６によって、Ｈ１の人とＨ２の人とを追跡できているものとする。更に、図１３に時刻Ｔ＋２におけるカメラ３０５の人検出状況を示す。図１３によると、時刻Ｔ＋２においては、Ｈ１の人しか検出しなくなっている。これは、Ｈ２の人が、Ｈ１の人の存在によって生じる死角に隠れてしまったと考えられることができる。このとき、式１０の変数ｒを、時刻Ｔ＋１におけるＨ１の人のアソシエーション値と時刻Ｔ＋１におけるＨ２の人のアソシエーション値の平均値としてもよい。尚、Ｈ２の人が部屋３０１から出て行った可能性も考えて、Ｈ１の人の第二ＩＤ尤度に、時刻Ｔ＋１におけるＨ１の人のアソシエーション値に、重み付けを行ったＨ２の人のアソシエーション値を第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７で加えても良い。また、人の検出位置間の距離に閾値を設けておくことで、Ｈ２の人がＨ１の人の存在によって生じる死角に隠れているか否かを第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７で判断することができる。すなわち、Ｈ１の人の検出位置Ａに関して、閾値よりも短い距離内にＨ２の人の検出位置Ｂがあると第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７で判断し、する場合においてＨ１の人を検出されなかった場合には、Ｈ１の人はＨ２の人によって隠蔽されていると第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７で判断する。同様の判断を、Ｈ２の人又はその他の人に対しても第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７で行う。
【０１１５】
＜物体位置推定手段と第二物体ＩＤ尤度決定手段の関係についての説明＞
図９Ａ〜図１１Ｆを用いて、物体位置推定手段１０８と第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７とについて説明する。
【０１１６】
図９Ａ〜図９Ｃは、部屋３０１内に存在する人３０２Ａと人３０２Ｂと人３０２Ｃの実際の位置を示している。図９Ａは時刻2008/09/02_12:00:00における人３０２Ａと人３０２Ｂと人３０２Ｃとの実際の位置を示す。図９Ｂは時刻2008/09/02_12:00:01における人３０２Ａと人３０２Ｂと人３０２Ｃとの実際の位置を示す。図９Ｃは時刻2008/09/02_12:00:02における人３０２Ａと人３０２Ｂと人３０２Ｃとの実際の位置を示している。図９Ａによると、人ＩＤ＝Ｈ１（以後「人ＩＤ＝」は省略）の人３０２Ａは、時刻2008/09/02_12:00:00に座標(190,380)の位置に実際に存在していたことになる。ここで、図９は、物体位置推定手段１０８と第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７との説明のための図であり、図９Ａに示されている情報は、本発明の第一実施形態の他の説明では使用することはない。
【０１１７】
図１０Ａ〜図１０Ｃは、部屋３０１内でのタグリーダ３０４とカメラ３０５とによる人検出状況を示している。図１０Ａは時刻2008/09/02_12:00:00における人検出状況を示す。図１０Ｂは時刻2008/09/02_12:00:01おける人検出状況を示す。図１０Ｃは時刻2008/09/02_12:00:02における人検出状況を示している。図１０Ａによると、タグリーダ３０４による人検出位置１００１が３箇所得られており、座標(150,210)の位置にタグＩＤ＝Ｔ４（以後、「タグＩＤ＝」は省略して、単にタグと称する。）の人３０２Ａが、座標(620,100)の位置にタグＴ７の人３０２Ｂが、座標(620,630)の位置にタグＴ８の人３０２Ｃがそれぞれ検出されている（図５参照）。同様に、カメラ人検出位置１００２も３箇所得られており、座標(150,410)の位置に人が一人、座標(810,220)の位置に人が一人、座標(810,650)の位置に人が一人、それぞれ検出されている（図６参照）。
【０１１８】
図１１Ａ〜図１１Ｆは、部屋３０１内での物体位置推定手段１０８が推定した人３０２の位置を示している。図１１Ａは、時刻2008/09/02_12:00:00における、本発明の第一実施形態の物体位置推定システムの起動時の推定位置の初期位置である。図１１Ａでは、初期位置をランダムに決定しているが、部屋３０１の中心等としても良い。部屋３０１の出入口の位置などの出入口情報等が記載された環境マップ(環境マップ情報)を物体位置推定システムが所持している場合には、部屋３０１の出入口を初期位置としても良い。環境マップ(環境マップ情報)には、このほか、前記第一観測装置の死角情報、又は、前記第二観測装置の死角情報が含まれていてもよい。ここで、初期位置を設定するための出入り口情報のみを使用する場合には、出入り口情報が記録された環境マップ(環境マップ情報)は物体位置推定手段１０８の内部記憶部に記憶すればよい。また、物体追跡状況決定手段１０６が参照するカメラ死角情報が記録された環境マップ(環境マップ情報)は、第二観測装置１０２の内部記憶部が記憶すればよい。
【０１１９】
図１９Ａ及び図１９Ｂに環境マップの一例をそれぞれ示す。環境マップは、図１９Ａに示すように出入り口の位置座標情報が記録された出入り口環境マップデータと、図１９Ｂに示すようにカメラ３０５の死角情報が記録されているカメラ死角環境マップデータとがある。出入り口環境マップは、物体位置推定手段１０８の内部記憶部に記憶記録され、カメラ死角環境マップは、カメラ３０５の内部記憶部に記憶記録されている。
【０１２０】
部屋３０１の出入り口を初期位置とする場合、前記初期位置は、出入り口環境マップを物体位置推定手段１０８が参照することによって、(x,y)=(100,0)と物体位置推定手段１０８で決定することができる。
【０１２１】
カメラ３０５の死角は、カメラ死角環境マップに記録されている２点を対角点とする矩形として表現されている。
【０１２２】
ここで、カメラ３０５の死角の利用方法について説明する。
【０１２３】
時刻13:00:00において、位置(x,y)=(98,99)で赤色の色特徴量を持った「観測値Ａ」が得られたとする。そして、時刻13:00:01、時刻13:00:02では赤色の色特徴量を持った観測値は得られず、時刻13:00:03で、位置(x,y)=(201,202)において赤色の色特徴量を持った「観測値Ｂ」が得られたとする。
【０１２４】
このような状況において、観測値ＢのＩＤ尤度を求める場合、前回の観測（13:00:02）で観測値Ｂと同じ特徴量を持つ観測値が得られていないため、観測値Ｂは初めて観測された観測値であると判断されてしまう。つまり、（式１１）に表されるように、全ての人物ＩＤでＩＤ尤度を均等に割り振ることとなる。
【０１２５】
ここで、カメラ死角環境マップを物体追跡状況決定手段１０６が参照してみると、観測値Ａ、観測値Ｂともに「カメラ死角１」の近くにあることが分かる。つまり、時刻13:00:01、及び時刻13:00:02では、人がカメラの死角に入ったため観測値が得られなかった可能性があると、物体追跡状況決定手段１０６で判断できる。よって、観測値Ｂを初めて観測された観測値ではなく、観測値Ａを追跡して得られた観測値であると、物体追跡状況決定手段１０６で判断することができる。
【０１２６】
尚、観測値がカメラ死角の近くにあるか否かの判断方法に関しては、カメラの観測周期と人の歩行速度の関係を物体追跡状況決定手段１０６で利用することができる。例えば、カメラの観測周期が１秒に１回、人の歩行速度が１秒に７０ｃｍであるとすると、カメラ死角から７０ｃｍ以内の範囲で観測された観測値を、カメラ死角の近くにある観測値と物体追跡状況決定手段１０６で判断することができる。
【０１２７】
図１１Ｂは、時刻2008/09/02_12:00:00に、タグリーダ３０４とカメラ３０５が検出した人情報を基に推定した人の推定位置を示している。図１１Ｃは、さらに時刻2008/09/02_12:00:01での推定位置の初期位置である。図１１Ｄは、さらに時刻2008/09/02_12:00:01に、タグリーダ３０４とカメラ３０５が検出した人情報も用いて推定した人の推定位置を示している。図１１Ｅは、さらに時刻2008/09/02_12:00:02での推定位置の初期位置である。図１１Ｆは、さらに時刻2008/09/02_12:00:02に、タグリーダ３０４とカメラ３０５が検出した人情報も用いて推定した人の推定位置を示している。
【０１２８】
＜本システムの動作説明＞
以下、図１６のフローチャートを参照しながら時間の流れに沿って詳細に説明する。なお、以下の手順については、物体位置推定装置１２０で動作制御を行う。ここで、物体位置推定システムのうちの第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７と、物体位置推定手段１０８と、アソシエーション手段１０９とで物体位置推定装置１２０を構成するものとする。また、物体位置推定システムは、前記物体位置推定装置１２０と、タグリーダ３０４を有する第一観測装置１０１と、カメラ３０５を有する第二観測装置１０２とを備えて構成するものとして説明する。タグリーダ３０４は、第一検出部１０１ａの一例であり、カメラ３０５は、第二検出部１０２ａの一例である。
【０１２９】
本発明の前記第一実施形態の物体位置推定システムを起動すると、ステップＳ１６０１において、まず、物体位置推定手段１０８において、人３０２の推定位置に初期位置がセットされる（図１１Ａ参照）。尚、前記第一実施形態の物体位置推定システムは、物体位置を何回更新したかを把握するためのカウンタを物体位置推定手段１０８内に備えているものとする。このカウンタが０のとき、即ち物体位置の更新が一度も行われていない前記物体位置推定システムの起動時に、人３０２の位置が初期位置にセットされる。ここで、図３に一点鎖線で示す部屋３０１の出入口３０１Ｄには、第一観測装置１０１のタグリーダとして機能するゲート型タグリーダ３０４ｄが設置されているものとする。また、出入口３０１Ｄを通過して人３０２が部屋３０１に入るとき、ゲート型タグリーダ３０４ｄにより部屋３０１に入った人３０２のタグを全て読み取ることができる。そのため、部屋３０１内に存在する人３０２のＩＤは第一観測装置１０１で全て分かっているものとする。更に、部屋３０１内に存在している人３０２のＩＤは、前記物体位置推定システムの例えば第一観測装置１０１の第一内部記憶部１１０などに記録しておいても良い。もし、ゲート型タグリーダが設置できない環境であった場合、人３０２の初期位置は、タグリーダ３０４が初めて人３０２を検出したときに、初期位置にセットしても良い。
【０１３０】
次に、ステップＳ１６０２では、第一観測装置１０１及び第二観測装置１０２からの出力すなわち観測情報を物体位置推定装置１２０が受け取るように促す。ここでは、一例として、時刻2008/09/02_12:00:00において、タグリーダ３０４とカメラ３０５と画像処理部１０２ｂとによって、人３０２が初めて検出される（検出状況に関しては図１０Ａを参照。検出された位置座標に関しては図５、図６を参照。）観測情報を物体位置推定装置１２０が受け取ったとする。タグリーダ３０４とカメラ３０５とで検出された情報は、前記物体位置推定装置１２０に出力される。今回の例では、タグリーダ３０４とカメラ３０５との観測時刻はともに2008/09/02_12:00:00として説明するが、実際には、観測時刻にはズレが生じる可能性がある。このような場合、例えば基準時刻を１秒間隔に設定しておき、基準時刻から許容時間の範囲内、例えば±500msecの範囲内で得られた観測値を全て同時刻で得られた観測値であると前記システムでは判断しても良い。図１８に基準時刻の設定の一例を示す。図１８の観測状況の場合、基準時刻である12:00:01:000から±500msecの範囲内で観測されている、OBS_CAM_201とOBS_TAG_201が同時刻に観測されたものとして前記システムで判断される。同様に、OBS_CAM_202とOBS_TAG_202が、OBS_CAM_203とOBS_TAG_203がそれぞれ同時刻に観測されたものとして前記システムで判断される。
【０１３１】
次に、ステップＳ１６０３において、第二観測装置１０２の第二検出部１０２ａのカメラ３０５と画像処理部１０２ｂとが検出した人検出情報(OBS_CAM_001, OBS_CAM_002, OBS_CAM_003)には、物体位置推定手段１０８が処理に必要とする第二ＩＤ尤度が含まれていない。そのため、まず、第二観測装置１０２から第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７に前記人検出情報を出力し、第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７にて、第二観測装置１０２で検出した人３０２の第二ＩＤ尤度を決定する。ここで、ステップＳ１６０３において、第二観測装置１０２から第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７に前記人検出情報が出力されているか否かを判断する。第二観測装置１０２から第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７に前記人検出情報が出力されていれば、ステップＳ１６０４に進む。一方、第二観測装置１０２から第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７に前記人検出情報が出力されていなければ、ステップＳ１６０９に進む。今回の例では、カメラ３０５は人検出情報を出力しているため、ステップＳ１６０３においてＹＥＳの方向に進み、ステップＳ１６０４に進む。一方、人３０２がカメラ３０５の死角に入ったなど、カメラ３０５が人検出情報を出力していなければ、ステップＳ１６０３においてＮＯの方向に進み、ステップＳ１６０９に進む。
【０１３２】
ステップＳ１６０４では、第二観測装置１０２が検出した人における、第二ＩＤ尤度を第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７で決定する。すなわち、第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７は、第二観測装置１０２の物体追跡状況決定手段１０６から第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７への出力に基づき、OBS_CAM_001,OBS_CAM_002,OBS_CAM_003の情報は全て新たな人を検出して得られた人検出情報であると判断する。その理由は、例えば、先に述べたように、それらの情報以前のある時間内に、それらの人を検出した情報が無い場合などに、このように第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７で判断することができる。そして、第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７は、OBS_CAM_001,OBS_CAM_002,OBS_CAM_003で検出された人の第二ＩＤ尤度に、部屋３０１内に存在する人である確率を均等に割り振る。つまり、第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７により、OBS_CAM_001で検出した人は、人３０２Ａである確率を１／３、人３０２Ｂである確率を１／３、人３０２Ｃである確率を１／３とする。第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７によりOBS_CAM_002及びOBS_CAM_003についても、それぞれ、同様に確率を割り振る。
【０１３３】
次に、ステップＳ１６０５では、アソシエーション手段１０９は、カメラ３０５が検出した人位置と、第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７が出力した人の第二ＩＤ尤度と、図１１Ａに示される物体位置推定手段１０８が推定した人ＩＤと人位置を用いてアソシエーション値を求める。求められたアソシエーション値は、アソシエーション値データベース１０９ａに記録する（図８参照）。
【０１３４】
次に、ステップＳ１６０６においては、第一観測装置１０１の第一検出部１０１ａのタグリーダ３０４が検出した人検出情報は、第一観測装置１０１から物体位置推定手段１０８へ直接出力される。前述の人検出情報には、物体位置推定手段１０８が処理に必要とする第一ＩＤ尤度と第一位置尤度が含まれているためである。ここで、第一観測装置１０１から物体位置推定手段１０８に前記人検出情報が出力されておれば、ステップＳ１６０７に進む。また、第一観測装置１０１から物体位置推定手段１０８に前記人検出情報が出力されていなければ、ステップＳ１６０８に進む。今回の例では、タグリーダ３０４は人検出情報を出力しているため、ステップＳ１６０６においてＹＥＳの方向に進み、ステップＳ１６０７に進む。一方、人３０２がタグリーダ３０４の死角に入ったなど、タグリーダ３０４が人検出情報を出力していなければ、ステップＳ１６０６においてＮＯの方向に進み、ステップＳ１６０８に進む。
【０１３５】
また、ステップＳ１６０９においては、第一観測装置１０１の第一検出部１０１ａのタグリーダ３０４が検出した人検出情報は、第一観測装置１０１から物体位置推定手段１０８へ直接出力されることになる。前述の人検出情報には、物体位置推定手段１０８が処理に必要とする第一ＩＤ尤度と第一位置尤度が含まれているためである。ここで、ステップＳ１６０９において、第一観測装置１０１から物体位置推定手段１０８に対して、前記第一ＩＤ尤度と第一位置尤度が含まれている人検出情報が出力されているか否かを判断する。第一観測装置１０１から物体位置推定手段１０８に前記人検出情報が出力されておれば、ステップＳ１６１０に進み、第一観測装置１０１から物体位置推定手段１０８に前記人検出情報が出力されていなければ、ステップＳ１６０２に戻る。今回の例では、タグリーダ３０４は人検出情報を出力しているため、ステップＳ１６０９においてＹＥＳの方向に進み、ステップＳ１６１０に進む。一方、人３０２がタグリーダ３０４の死角に入ったなど、タグリーダ３０４が人検出情報を出力していなければ、ステップＳ１６０９においてＮＯの方向に進み、ステップＳ１６０２に戻る。
【０１３６】
ステップＳ１６０７では、物体位置推定手段１０８は、第一観測装置１０１の第一検出部１０１ａのタグリーダ３０４が検出した人の第一ＩＤ尤度及び人の第一位置尤度と、第二観測装置１０２の第二検出部１０２ａのカメラ３０５が検出した人の第二位置尤度と、第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７が出力した人の第二ＩＤ尤度とを基に、人の位置推定を行う。この位置推定に基づき、人のＩＤ及び人の位置を更新する（図１１Ａを更新した図１１Ｂ参照）。今回の例では、タグリーダ３０４とカメラ３０５共に人検出情報を出力しているため、ステップＳ１６０７の処理を行っている。その後、ステップＳ１６０２に戻る。
【０１３７】
また、ステップＳ１６０８では、物体位置推定手段１０８は、第二観測装置１０２の第二検出部１０２ａのカメラ３０５が検出した人の第二位置尤度と、第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７が出力した人の第二ＩＤ尤度とを基に、人の位置推定を行う。そして、この位置推定に基づき、人のＩＤ及び人の位置を更新する（図１１Ａを更新した図１１Ｂ参照）。その後、ステップＳ１６０２に戻る。
【０１３８】
また、ステップＳ１６１０では、物体位置推定手段１０８は、第一観測装置１０１の第一検出部１０１ａのタグリーダ３０４が検出した人の第一ＩＤ尤度及び人の第一位置尤度を基に、人の位置推定を行う。そして、この位置推定に基づき、人のＩＤ及び人の位置を更新する（図１１Ａを更新した図１１Ｂ参照）。その後、ステップＳ１６０２に戻る。
【０１３９】
更に、ステップＳ１６０７又はステップＳ１６０８又はステップＳ１６１０から戻ったステップＳ１６０２においては、次の時刻2008/09/02_12:00:01に、タグリーダ３０４とカメラ３０５とによって人３０２が検出される。（検出状況に関しては図１０Ｂを参照。検出された位置座標に関しては図５、図６を参照。）
【０１４０】
次に、ステップＳ１６０３では、第二観測装置１０２から第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７に前記人検出情報が出力されているか否かを判断する。第二観測装置１０２から第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７に前記人検出情報が出力されていれば、ステップＳ１６０４に進む。一方で、第二観測装置１０２から第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７に前記人検出情報が出力されていなければ、ステップＳ１６０９に進む。
【０１４１】
次いで、ステップＳ１６０４において、第二観測装置１０２が検出した人についての第二ＩＤ尤度を第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７で決定する。すなわち、時刻2008/09/02_12:00:00のときと同様に、時刻2008/09/02_12:00:01において、OBS_CAM_004, OBS_CAM_005, OBS_CAM_006でそれぞれ検出された人の第二ＩＤ尤度を第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７で求める必要がある。しかし、今回の場合、物体追跡状況決定手段１０６の出力による色特徴量の同一性から、OBS_CAM_004はOBS_CAM_001を追跡して得られた人検出情報であることが、物体追跡状況決定手段１０６で決定されたとする。また、同様にして、OBS_CAM_005はOBS_CAM002を追跡して得られた人検出情報である事と、OBS_CAM_006はOBS_CAM_003を追跡して得られた人検出情報である事とが、物体追跡状況決定手段１０６で決定されたとする。すると、第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７は、物体追跡状況決定手段１０６での前記決定の情報を基に、アソシエーション値データベース１０９ａに記録されているOBS_CAM_001のアソシエーション値をOBS_CAM_004の人の第二ＩＤ尤度として出力する。OBS_CAM_005及びOBS_CAM_006に関しても、同様に、第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７から出力する。
【０１４２】
今回の観測で観測値OBS_CAM_004が得られた場合、物体追跡状況決定手段１０６から第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７へは、観測ＩＤ＝OBS_CAM_004と観測ＩＤ＝OBS_CAM_001の二つの観測ＩＤがセットになって出力される。第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７がセットになった観測ＩＤを物体追跡状況決定手段１０６から受け取ると、観測ＩＤ＝OBS_CAM_004のＩＤ尤度を求めるために、観測ＩＤ=OBS_CAM_001のアソシエーション値を、第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７がアソシエーション値データベース１０９ａから読み出す。ここで、ＩＤ尤度を求めるべき観測ＩＤと、アソシエーション値を読み出すべき観測ＩＤとを区別する方法が必要となってくる。これは、例えば、アソシエーション値データベース１０９ａにアソシエーション値が記録されている観測値が、アソシエーション値を読み出してくる観測値であると判断することができる。
【０１４３】
次に、ステップＳ１６０５及びステップＳ１６０６及びステップＳ１６０９では、先の説明と同様な処理を行う。
【０１４４】
ステップＳ１６０７では、物体位置推定手段１０８は、第一観測装置１０１の第一検出部１０１ａのタグリーダ３０４が検出した人の第一ＩＤ尤度及び人の第一位置尤度と、第二観測装置１０２の第二検出部１０２ａのカメラ３０５が検出した人の第二位置尤度と、第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７が出力した人の第二ＩＤ尤度とを基に、人の位置推定を行う。そして、この位置推定に基づき、人のＩＤ及び人の位置を更新する（図１１Ｃを更新した図１１Ｄ参照）。その後、ステップＳ１６０２に戻る。
【０１４５】
また、ステップＳ１６０８では、物体位置推定手段１０８は、第二観測装置１０２の第二検出部１０２ａのカメラ３０５が検出した人の第二位置尤度と、第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７が出力した人の第二ＩＤ尤度とを基に、人の位置推定を行う。そして、この位置推定に基づき、人のＩＤ及び人の位置を更新する（図１１Ｃを更新した図１１Ｄ参照）。その後、ステップＳ１６０２に戻る。
【０１４６】
また、ステップＳ１６１０では、物体位置推定手段１０８は、第一観測装置１０１の第一検出部１０１ａのタグリーダ３０４が検出した人の第一ＩＤ尤度及び人の第一位置尤度を基に、人の位置推定を行う。そして、この位置推定に基づき、人のＩＤ及び人の位置を更新する（図１１Ｃを更新した図１１Ｄ参照）。その後、ステップＳ１６０２に戻る。
【０１４７】
その後、時刻2008/09/02_12:00:02以降に関しても同様の処理を行い、人のＩＤ及び人の位置を更新する（図１１Ｅを更新した図１１Ｆ参照）。
【０１４８】
今回は部屋３０１という屋内空間を例にして説明を行ったが、管理したい人がタグを所持可能な空間であれば、屋外であっても、本システムは利用可能である。例えば、校舎とグラウンドとの間に位置する校門又は昇降口にゲート型タグリーダを設置することで、校舎内に存在する生徒とグラウンドに存在する生徒を識別することができる。そして、グラウンドの塀又は校舎にタグリーダとカメラとを設置することで、グラウンド内のどの位置に生徒が存在するかを推定することが可能となる。グラウンドの面積が広く、１台のタグリーダ、カメラではグラウンド全域を観測できなければ、タグリーダ数、カメラ数を増やしても良い。
【０１４９】
以上のような構成により、第二観測装置１０２が物体の追跡に成功している場合、前記物体を前回検出したときのアソシエーション値を、今回、第二観測装置１０２の第二検出部１０２ａと画像処理部１０２ｂが検出した物体の第二ＩＤ尤度に置き換えることができる。これにより、物体位置推定手段１０８の処理を行えるようになる。
【０１５０】
（第二実施形態）
ここで、物体位置推定手段１０８の推定状況について考える。図１１Ａに示した人位置は、初期値をランダムに設定してあるため、実際の人の存在位置（図９Ａ）とはまるで異なっている。時刻2008/09/02_12:00:00に、第一観測装置１０１及び第二観測装置１０２が検出した人情報を基に物体位置推定を行った結果が図１１Ｂである。実際の人の存在位置（図９Ａ）に近づいてはいるものの、未だ２ｍ近くの位置誤差がある。これは、人の初期位置を基に、人位置を更新しているためである。つまり、物体位置推定システムの稼動直後は、物体位置の推定精度は低いことになる。それに伴い、物体位置推定手段１０８の物体位置推定結果を利用するアソシエーション手段１０９のアソシエーション値の精度も低くなる。
【０１５１】
そこで、アソシエーション手段１０９は、第一観測装置１０１の第一検出部１０１ａが検出した物体のＩＤと物体の位置を基に、第二観測装置１０２の第二検出部１０２ａと画像処理部１０２ｂが検出した物体に関するアソシエーション値を求めても良い。第一観測装置１０１の第一検出部１０１ａにタグリーダ３０４を一例として用いる場合を考える。上述したように、タグリーダ３０４の位置検出精度は低い。そのため、アソシエーション手段１０９は、物体位置推定手段１０８の物体位置推定結果が収束するまでと収束後とでアソシエーション値に算出に用いる情報を変えても良い。具体的には、物体位置推定手段１０８の物体位置推定結果が収束するまでは、タグリーダ３０４が検出した物体のＩＤと物体の位置を基に、第二観測装置１０２の第二検出部１０２ａと画像処理部１０２ｂが検出した物体に関するアソシエーション値を求める。一方で、物体位置推定手段１０８の物体位置推定結果が収束してからは、物体位置推定結果を基に、第二観測装置１０２の第二検出部１０２ａと画像処理部１０２ｂが検出した物体に関するアソシエーション値を求めても良い。
【０１５２】
ここで、アソシエーション手段１０９による物体位置の収束の判断の一例を説明する。物体の位置の更新方法に上述したカルマンフィルタを一例として用いる場合、物体の推定位置は、平均と分散で表現されたガウス分布として出力される。このとき、全ての物体の平均分散が閾値未満となったとアソシエーション手段１０９で判断した時点で、物体位置が収束したとアソシエーション手段１０９で判断しても良い。また、事前実験によって物体位置の収束状況（例えば、起動時からＮ回目で物体位置が収束するという情報（ただし、Ｎは１を越える整数。））をアソシエーション手段１０９で予め把握しておき、物体位置推定システム起動時からＮ回目の観測までは物体位置は収束しない、とアソシエーション手段１０９で判断させても良い。このとき、物体位置推定手段１０８は、物体位置を何回更新したかを把握するためのカウンタを備えているものとする。
【０１５３】
以上のような構成により、本発明に係る物体位置推定システムの起動直後には、第一観測装置１０１の出力情報を用いてアソシエーション手段１０９がアソシエーション値を求めることができる。これにより、より正確なアソシエーション値、つまりは第二ＩＤ尤度を算出することができる。
【０１５４】
なお、各実施形態において、第一観測部として機能する第一検出部１０１ａと、第一物体位置尤度決定手段１０３と、第一物体ＩＤ尤度決定手段１０４と、第二観測部として機能する第二検出部１０２ａと、第二物体位置尤度決定手段１０５と、物体追跡状況決定手段１０６と、第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７と、アソシエーション手段１０９と、物体位置推定手段１０８となどのそれぞれ、又は、そのうちの任意の一部は、それ自体がソフトウェアで構成することができる。よって、例えば、本願明細書のそれぞれの実施形態の制御動作を構成するステップを有するコンピュータプログラムとして、記憶装置（ハードディスク等）などの記録媒体に読み取り可能に記憶させ、そのコンピュータプログラムをコンピュータの一時記憶装置（半導体メモリ等）に読み込んでＣＰＵを用いて実行することにより、前記した各機能又は各ステップを実行することができる。
【０１５５】
なお、前記様々な実施形態又は変形例のうちの任意の実施形態又は変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１５６】
本発明に係る物体位置推定システム、物体位置推定装置、物体位置推定方法、及び物体位置推定プログラムは、物体のＩＤ識別機能が無い観測装置を含む場合においても物体の位置推定を行うことができる。既に監視カメラシステム等の普及が進んでいるが、監視領域の画像を蓄積し、被写体の特定は人手で閲覧することで行う形態のものが一般的である。本発明により人手によらない人の特定と位置の特定が可能となれば、人の位置又は動線の自動取得と管理が実現し、セキュリティ用途として従来にない特徴をもつ人管理システムを提供でき極めて有用である。また、物流現場等でのコンテナなどの物品の位置を管理するシステムなどにも応用できる。【０１５７】
本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形又は修正は明白である。そのような変形又は修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。
【図１Ａ】
2010095437.tif 000015
【図１Ｂ】
2010095437.tif 000016
【図２】
2010095437.tif 000017
【図３】
2010095437.tif 000018
【図４】
2010095437.tif 000019
【図５】
2010095437.tif 000020
【図６】
2010095437.tif 000021
【図７】
2010095437.tif 000022
【図８】
2010095437.tif 000023
【図９Ａ】
2010095437.tif 000024
【図９Ｂ】
2010095437.tif 000025
【図９Ｃ】
2010095437.tif 000026
【図１０Ａ】
2010095437.tif 000027
【図１０Ｂ】
2010095437.tif 000028
【図１０Ｃ】
2010095437.tif 000029
【図１１Ａ】
2010095437.tif 000030
【図１１Ｂ】
2010095437.tif 000031
【図１１Ｃ】
2010095437.tif 000032
【図１１Ｄ】
2010095437.tif 000033
【図１１Ｅ】
2010095437.tif 000034
【図１１Ｆ】
2010095437.tif 000035
【図１２Ａ】
2010095437.tif 000036
【図１２Ｂ】
2010095437.tif 000037
【図１３】
2010095437.tif 000038
【図１４】
2010095437.tif 000039
【図１５】
2010095437.tif 000040
【図１６】
2010095437.tif 000041
【図１７】
2010095437.tif 000042
【図１８】
2010095437.tif 000043
【図１９Ａ】
2010095437.tif 000044
【図１９Ｂ】
2010095437.tif 000045
【手続補正書】
【提出日】平成22年5月13日(2010.5.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の異種のセンサ（観測装置）情報に基づいて、物体の識別と位置を推定する物体位置推定システム、物体位置推定装置、物体位置推定方法、及び物体位置推定プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
物体の位置を検出可能なセンサとして、無線タグ又はカメラが用いられることがある。
【０００３】
しかし、無線タグは、（識別対象の物体付与した送信タグが発信するＩＤ情報に基づいて物体のＩＤ識別を行うため）基本的に、物体のＩＤ識別を間違えることがない反面、測位精度がカメラに比べて良くない。更に、電波が水分に吸収されることによりタグの検出が不安定になる等の問題がある。そのため、工場等のように環境が整備されていない一般環境下においては、無線タグの測位精度はあまり期待できない。特に水分を多く含む人等が無線タグを所有していた場合、位置誤差が１ｍ以上に及ぶこと、若しくは、タグそのものを検出できないことも考えられる。
【０００４】
また、カメラの場合、正しく物体の検出ができれば、無線タグと比べて測位精度は良いが、（カメラから得られる画像的な特徴（形状又は色など）から物体のＩＤを識別するため）物体のＩＤ識別精度は１００％となり得ない。特に画像的特徴が類似した物体の識別率は低くなってしまう。例えば、トマトとリンゴなど、色又は形状が似た物体を互いに高精度で識別することは難しい。
【０００５】
このように、センサの種類毎に検出能力の善し悪しが異なり、１種類のセンサだけでは物体の識別と位置の決定を高精度で行うことは難しい。そこで、センサを複数組み合わせ、異種複数のセンサの観測情報を統合することで、各種類のセンサの観測精度の不足を補い合いながら物体の位置を推定する技術がある（非特許文献１）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Hirofumi Kanazaki, Takehisa Yairi, Kazuo Machida, Kenji Kondo, and Yoshihiko Matsukawa, “Variational Approximation Data Association Filter”, 15th European Signal Processing Conference(EUSIPCO2007).発行日：２００７年９月３日,p1872〜p1876。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記物体位置推定の技術を使用するためには、すべての観測装置が物体のＩＤ識別を行えるということが前提となっている。しかしながら、実際に実環境において物体、あるいは、人の位置の追跡を行うことを考えた場合、すべての観測装置においてＩＤ識別が可能という前提が成り立たないケースが存在する。
【０００８】
例えば、観測装置にカメラを用いて人の識別を行う場合、人は毎日着ている服が異なる、あるいは、複数の人が同じ制服を着ているといった状況が容易に想定できる。このような場合、カメラで取得した服飾の色の特徴量によって、人の識別を行うことが現実には困難であることが分かる。あるいは、人の識別に顔画像の特徴量を使用したとしても、人は常にカメラの方向に向かって歩くとは限らないため、人の識別を安定的に行えることは保証の限りではない。カメラを複数台くまなく配置することも考えられるが、システム構築及びシステム設置のコストを無闇に押し上げ、費用対効果の面で現実性に乏しい。
【０００９】
一方で、色又は形状の特徴に変化が起こり難い物品のＩＤ識別は、カメラにより安定的に行えるものの、このような前提の成立が条件となると、適用できる状況が著しく限定されてしまい、実用上のボトルネックとなる。
【００１０】
以上、述べたとおり、従来技術（非特許文献１）で開示されている技術は、ＩＤ識別を行うことができない観測装置を含む場合に、物体の位置推定が行えないという課題を有している。また、これと同時に、従来技術の前提条件が満たされる状況は極めて限定され応用範囲が狭いという課題も有している。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、カメラに代表される物体のＩＤ識別を行えない観測装置を含む場合においても、物体の位置を推定することのできる物体位置推定システム、物体位置推定装置、物体位置推定方法、及び物体位置推定プログラムを提供することにある。具体的には、本発明は、ＩＤ識別が行えない観測装置以外からの観測情報を基に、ＩＤ識別が行えない観測装置の物体のＩＤ尤度に相当する数値を計算することで、前記課題を解決する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
【００１３】
本発明の第１態様によれば、物体の位置を推定する物体位置推定システムであって、
異なる時刻に前記物体をそれぞれ観測して前記物体の位置とＩＤとを含む第一観測情報をそれぞれ取得する第一観測部と、
前記第一観測部でそれぞれ観測された前記第一観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の推定位置である第一物体位置尤度を決定する第一物体位置尤度決定手段と、
前記第一物体位置尤度決定手段で決定された前記第一物体位置尤度を基に、前記物体の第一物体ＩＤ尤度をそれぞれの時刻で決定する第一物体ＩＤ尤度決定手段と、
異なる時刻に前記物体をそれぞれ観測して前記物体の位置と特徴量を含む第二観測情報をそれぞれ取得し、第二観測情報毎に第二観測ＩＤを付す第二観測部と、
前記第二観測部でそれぞれ観測された前記第二観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の推定位置である第二物体位置尤度を決定する第二物体位置尤度決定手段と、
時刻が異なるが前記物体の特徴量が同じ前記第二観測情報を２つ検出し、検出された前記２つの第二観測情報の第二観測ＩＤ同士を関連付けて前記物体の追跡状況情報を決定する物体追跡状況決定手段と、
前記物体の前記追跡状況情報と前記物体の推定位置とに基づいて前記第二観測情報の第二物体ＩＤ尤度を決定する第二物体ＩＤ尤度決定手段と、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度に基づいて第一物体アソシエーション値を算出し、前記第二物体ＩＤ尤度と前記第二物体位置尤度に基づいて第二物体アソシエーション値を算出するアソシエーション手段と、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度と前記第一物体アソシエーション値、又は／且つ、前記第二物体ＩＤ尤度と前記第二物体位置尤度と前記第二物体アソシエーション値とに基づいて前記物体の位置を推定する物体位置推定手段と、
を備えることを特徴とする物体位置推定システムを提供する。
【００１４】
本発明の第６態様によれば、物体の位置を推定する物体位置推定方法であって、
異なる時刻に前記物体をそれぞれ観測して前記物体の位置とＩＤとを含む第一観測情報をそれぞれ第一観測部で取得し、
前記第一観測部でそれぞれ観測された前記第一観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の推定位置である第一物体位置尤度を第一物体位置尤度決定手段で決定し、
前記第一物体位置尤度決定手段で決定された前記第一物体位置尤度を基に、前記物体の第一物体ＩＤ尤度をそれぞれの時刻で第一物体ＩＤ尤度決定手段で決定し、
異なる時刻に前記物体をそれぞれ観測して前記物体の位置と特徴量を含む第二観測情報をそれぞれ第二観測部で取得して、前記第二観測部で第二観測情報毎に第二観測ＩＤを付し、
前記第二観測部でそれぞれ観測された前記第二観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の推定位置である第二物体位置尤度を第二物体位置尤度決定手段で決定し、
時刻が異なるが前記物体の特徴量が同じ前記第二観測情報を２つ検出し、検出された前記２つの第二観測情報の第二観測ＩＤ同士を関連付けて前記物体の追跡状況情報を物体追跡状況決定手段で決定し、
前記物体の前記追跡状況情報と前記物体の推定位置とに基づいて前記第二観測情報の第二物体ＩＤ尤度を第二物体ＩＤ尤度決定手段で決定し、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度に基づいて第一物体アソシエーション値をアソシエーション手段で算出し、
前記物体の前記第二物体ＩＤ尤度と前記第二物体位置尤度に基づいて第二物体アソシエーション値をアソシエーション手段で算出し、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度と前記第一物体アソシエーション値、又は／且つ、前記第二物体ＩＤ尤度と前記第二物体位置尤度と前記第二物体アソシエーション値とに基づいて前記物体の位置を物体位置推定手段で推定する、
ことを特徴とする物体位置推定方法を提供する。
【００１５】
本発明の第７態様によれば、コンピュータに、
異なる時刻に物体をそれぞれ観測して前記物体の位置とＩＤとを含む第一観測情報をそれぞれ第一観測部で取得する機能と、
前記第一観測部でそれぞれ観測された前記第一観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の推定位置である第一物体位置尤度を第一物体位置尤度決定手段で決定する機能と、
前記第一物体位置尤度決定手段で決定された前記第一物体位置尤度を基に、前記物体の第一物体ＩＤ尤度をそれぞれの時刻で第一物体ＩＤ尤度決定手段で決定する機能と、
異なる時刻に前記物体をそれぞれ観測して前記物体の位置と特徴量を含む第二観測情報をそれぞれ第二観測部で取得して、前記第二観測部で第二観測情報毎に第二観測ＩＤを付する機能と、
前記第二観測部でそれぞれ観測された前記第二観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の推定位置である第二物体位置尤度を第二物体位置尤度決定手段で決定する機能と、
時刻が異なるが前記物体の特徴量が同じ前記第二観測情報を２つ検出し、検出された前記２つの第二観測情報の第二観測ＩＤ同士を関連付けて前記物体の追跡状況情報を物体追跡状況決定手段で決定する機能と、
前記物体の前記追跡状況情報と前記物体の推定位置とに基づいて前記第二観測情報の第二物体ＩＤ尤度を第二物体ＩＤ尤度決定手段で決定する機能と、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度に基づいて第一物体アソシエーション値をアソシエーション手段で算出する機能と、
前記物体の前記第二物体ＩＤ尤度と前記第二物体位置尤度に基づいて第二物体アソシエーション値をアソシエーション手段で算出する機能と、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度と前記第一物体アソシエーション値、又は／且つ、前記第二物体ＩＤ尤度と前記第二物体位置尤度と前記第二物体アソシエーション値とに基づいて前記物体の位置を物体位置推定手段で推定する機能とを実現させるための物体位置推定プログラムを提供する。
【００１６】
本発明の第８態様によれば、異なる時刻に物体をそれぞれ観測して前記物体の位置とＩＤとを含む第一観測情報をそれぞれ取得する第一観測部からの前記第一観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の推定位置である第一物体位置尤度を決定する第一物体位置尤度決定手段と、
前記第一物体位置尤度決定手段で決定された前記第一物体位置尤度を基に、前記物体の第一物体ＩＤ尤度をそれぞれの時刻で決定する第一物体ＩＤ尤度決定手段と、
異なる時刻に前記物体をそれぞれ観測して取得された前記物体の位置と特徴量を含む第二観測情報毎に第二観測ＩＤを付す第二観測部からの前記第二観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の推定位置である第二物体位置尤度を決定する第二物体位置尤度決定手段と、
同じ特徴量を、互いに異なる時刻で観測した２つの前記第二観測情報の第二観測ＩＤ同士を関連付けて前記物体の追跡状況情報を決定する物体追跡状況決定手段と、
前記物体の前記追跡状況情報と前記物体の推定位置とに基づいて前記第二観測情報の第二物体ＩＤ尤度を決定する第二物体ＩＤ尤度決定手段と、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度に基づく第一物体アソシエーション値と、前記第二物体ＩＤ尤度と前記第二物体位置尤度に基づく第二物体アソシエーション値とを算出するアソシエーション手段と、
（１）前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度と前記第一物体アソシエーション値と、（２）前記第二物体ＩＤ尤度と前記第二物体位置尤度と前記第二物体アソシエーション値と、の少なくともいずれか一方に基づいて前記物体の位置を推定する物体位置推定手段と、
を備える物体位置推定装置を提供する。
【００１７】
本構成によれば、ＩＤ識別が可能な第一観測装置の観測情報に基づいて、第二観測装置の物体ＩＤ尤度に相当する量を計算可能であり、第二観測装置に物体のＩＤ識別機能が備わっていない場合にでも物体の位置を推定することができるようになる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の物体位置推定システム、物体位置推定装置、物体位置推定方法、及び物体位置推定プログラムによれば、物体のＩＤ識別を行うことのできない観測装置以外からの情報を基に物体のＩＤ尤度を決定することができる。そのため、観測装置に物体のＩＤ識別機能が備わっていない場合にでも物体の位置を推定することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
本発明のこれらと他の目的と特徴は、添付された図面についての好ましい実施形態に関連した次の記述から明らかになる。
【図１Ａ】図１Ａは、本発明の第一実施形態に係る物体位置推定システムの構成を示すブロック図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本発明の前記第一実施形態の変形例に係る物体位置推定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムで使用するカルマンフィルタの動作例を示す図である。
【図３】図３は、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムでの観測対象である生活空間としての部屋を説明する図である。
【図４】図４は、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムの人ＩＤ変換テーブルの例を示す図である。
【図５】図５は、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムの第一観測装置の出力履歴の例を示す図である。
【図６】図６は、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムの第二観測装置の出力履歴の例を示す図である。
【図７】図７は、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムの物体位置推定手段の出力履歴の例を示す図である。
【図８】図８は、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムの第二物体ＩＤ尤度決定手段の出力履歴の例を示す図である。
【図９Ａ】図９Ａは、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムの観測対象となる部屋での時刻2008/09/02_12:00:00における人の実際の位置の例を示す図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムの観測対象となる部屋での時刻2008/09/02_12:00:01における人の実際の位置の例を示す図である。
【図９Ｃ】図９Ｃは、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムの観測対象となる部屋での時刻2008/09/02_12:00:02における人の実際の位置の例を示す図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムの観測対象となる部屋での時刻2008/09/02_12:00:00における人の検出位置（観測位置）の例を示す図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムの観測対象となる部屋での時刻2008/09/02_12:00:01における人の検出位置（観測位置）の例を示す図である。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムの観測対象となる部屋での時刻2008/09/02_12:00:02における人の検出位置（観測位置）の例を示す図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムの起動時における、観測対象となる部屋での人の初期位置（観測値適用前の位置）の例を示す図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムの観測対象となる部屋での時刻2008/09/02_12:00:00における人の推定位置（観測値適用後の位置）の例を示す図である。
【図１１Ｃ】図１１Ｃは、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムの観測対象となる部屋での時刻2008/09/02_12:00:01における人の初期位置（観測値適用前の位置）の例を示す図（図１１Ｂと同じ図）である。
【図１１Ｄ】図１１Ｄは、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムの観測対象となる部屋での時刻2008/09/02_12:00:01における人の推定位置（観測値適用後の位置）の例を示す図である。
【図１１Ｅ】図１１Ｅは、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムの観測対象となる部屋での時刻2008/09/02_12:00:02における人の初期位置（観測値適用前の位置）の例を示す図（図１１Ｄと同じ図）である。
【図１１Ｆ】図１１Ｆは、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムの観測対象となる部屋での時刻2008/09/02_12:00:02における人の推定位置（観測値適用後の位置）の例を示す図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムの観測対象となる部屋での時刻Ｔにおける人検出位置間の距離を示す図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムの観測対象となる部屋での時刻Ｔ＋１における人検出位置間の距離を示す図であり、
【図１３】図１３は、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムの観測対象となる部屋での時刻Ｔ＋２における人検出位置を示す図である。
【図１４】図１４は、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムの観測対象となる部屋での第一観測装置の処理を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムの観測対象となる部屋での第二観測装置の処理を示すフローチャートである。
【図１６】図１６は、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムの処理を示すフローチャートである。
【図１７】図１７は、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムにおいて、同じ色特徴量をそれぞれ持った２人の人が擦れ違ったときのカメラの観測状況を説明するための図である。
【図１８】図１８は、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムにおいて、基準時刻の設定の一例を示す図である。
【図１９Ａ】図１９Ａは、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムにおいて、物体位置推定手段に備えられる環境マップ(環境マップ情報)の一例を示す図である。
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、本発明の前記第一実施形態に係る前記物体位置推定システムにおいて、カメラに備えられる環境マップの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
以下、図面を参照して本発明における実施形態を詳細に説明する前に、本発明の種々の態様について説明する。
【００２２】
本発明の第１態様によれば、物体の位置を推定する物体位置推定システムであって、
異なる時刻に前記物体をそれぞれ観測して前記物体の位置とＩＤとを含む第一観測情報をそれぞれ取得する第一観測部と、
前記第一観測部でそれぞれ観測された前記第一観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の推定位置である第一物体位置尤度を決定する第一物体位置尤度決定手段と、
前記第一物体位置尤度決定手段で決定された前記第一物体位置尤度を基に、前記物体の第一物体ＩＤ尤度をそれぞれの時刻で決定する第一物体ＩＤ尤度決定手段と、
異なる時刻に前記物体をそれぞれ観測して前記物体の位置と特徴量を含む第二観測情報をそれぞれ取得し、第二観測情報毎に第二観測ＩＤを付す第二観測部と、
前記第二観測部でそれぞれ観測された前記第二観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の推定位置である第二物体位置尤度を決定する第二物体位置尤度決定手段と、
時刻が異なるが前記物体の特徴量が同じ前記第二観測情報を２つ検出し、検出された前記２つの第二観測情報の第二観測ＩＤ同士を関連付けて前記物体の追跡状況情報を決定する物体追跡状況決定手段と、
前記物体の前記追跡状況情報と前記物体の推定位置とに基づいて前記第二観測情報の第二物体ＩＤ尤度を決定する第二物体ＩＤ尤度決定手段と、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度に基づいて第一物体アソシエーション値を算出し、前記第二物体ＩＤ尤度と前記第二物体位置尤度に基づいて第二物体アソシエーション値を算出するアソシエーション手段と、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度と前記第一物体アソシエーション値、又は／且つ、前記第二物体ＩＤ尤度と前記第二物体位置尤度と前記第二物体アソシエーション値とに基づいて前記物体の位置を推定する物体位置推定手段と、
を備えることを特徴とする物体位置推定システムを提供する。
【００２３】
本発明の第２態様によれば、さらに、前記物体追跡状況決定手段は、物体の追跡に成功している確率を示す追跡成功尤度と、物体の追跡に失敗している確率を示す追跡失敗尤度を出力し、
前記第二物体ＩＤ尤度決定手段は、前記物体の前回検出時に算出されたアソシエーション値と前記追跡成功尤度を乗算した値と、検出対象としている総ての物体の数で追跡失敗尤度を除算した値の和を、前記物体の第二ＩＤ尤度とすることを特徴とする第１の態様に記載の物体位置推定システムを提供する。
【００２４】
本発明の第３態様によれば、前記物体追跡状況決定手段が、時刻が異なるが前記物体の特徴量が同じ前記第二観測情報を２つ検出することにより、前記第二観測装置が検出した前記物体の追跡状況を追跡中であると決定した場合、前記アソシエーション手段は、前記物体位置推定手段が推定した前記物体のＩＤと前記物体の位置に基づいて、前記第二観測装置が検出した前記物体のＩＤを求めることを特徴とする第１又は２の何れかの態様に記載の物体位置推定システムを提供する。
【００２５】
本発明の第４態様によれば、更に、前記環境内に存在する前記人が出入りする出入口の位置を含む出入口情報、又は、前記第一観測装置の死角情報と、又は、前記第二観測装置の死角情報が記録された環境マップ(環境マップ情報)を備えることを特徴とする第１〜３の何れか１つの態様に記載の物体位置推定システムを提供する。
【００２６】
本発明の第５態様によれば、更に、前記物体追跡状況決定手段は、重なり合った複数物体を１つの物体として検出している確率を決定することを特徴とする第１〜４の何れか１つの態様に記載の物体位置推定システムを提供する。
【００２７】
本発明の第６態様によれば、物体の位置を推定する物体位置推定方法であって、
異なる時刻に前記物体をそれぞれ観測して前記物体の位置とＩＤとを含む第一観測情報をそれぞれ第一観測部で取得し、
前記第一観測部でそれぞれ観測された前記第一観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の推定位置である第一物体位置尤度を第一物体位置尤度決定手段で決定し、
前記第一物体位置尤度決定手段で決定された前記第一物体位置尤度を基に、前記物体の第一物体ＩＤ尤度をそれぞれの時刻で第一物体ＩＤ尤度決定手段で決定し、
異なる時刻に前記物体をそれぞれ観測して前記物体の位置と特徴量を含む第二観測情報をそれぞれ第二観測部で取得して、前記第二観測部で第二観測情報毎に第二観測ＩＤを付し、
前記第二観測部でそれぞれ観測された前記第二観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の推定位置である第二物体位置尤度を第二物体位置尤度決定手段で決定し、
時刻が異なるが前記物体の特徴量が同じ前記第二観測情報を２つ検出し、検出された前記２つの第二観測情報の第二観測ＩＤ同士を関連付けて前記物体の追跡状況情報を物体追跡状況決定手段で決定し、
前記物体の前記追跡状況情報と前記物体の推定位置とに基づいて前記第二観測情報の第二物体ＩＤ尤度を第二物体ＩＤ尤度決定手段で決定し、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度に基づいて第一物体アソシエーション値をアソシエーション手段で算出し、
前記物体の前記第二物体ＩＤ尤度と前記第二物体位置尤度に基づいて第二物体アソシエーション値をアソシエーション手段で算出し、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度と前記第一物体アソシエーション値、又は／且つ、前記第二物体ＩＤ尤度と前記第二物体位置尤度と前記第二物体アソシエーション値とに基づいて前記物体の位置を物体位置推定手段で推定する、
ことを特徴とする物体位置推定方法を提供する。
【００２８】
本発明の第７態様によれば、コンピュータに、
異なる時刻に物体をそれぞれ観測して前記物体の位置とＩＤとを含む第一観測情報をそれぞれ第一観測部で取得する機能と、
前記第一観測部でそれぞれ観測された前記第一観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の推定位置である第一物体位置尤度を第一物体位置尤度決定手段で決定する機能と、
前記第一物体位置尤度決定手段で決定された前記第一物体位置尤度を基に、前記物体の第一物体ＩＤ尤度をそれぞれの時刻で第一物体ＩＤ尤度決定手段で決定する機能と、
異なる時刻に前記物体をそれぞれ観測して前記物体の位置と特徴量を含む第二観測情報をそれぞれ第二観測部で取得して、前記第二観測部で第二観測情報毎に第二観測ＩＤを付する機能と、
前記第二観測部でそれぞれ観測された前記第二観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の推定位置である第二物体位置尤度を第二物体位置尤度決定手段で決定する機能と、
時刻が異なるが前記物体の特徴量が同じ前記第二観測情報を２つ検出し、検出された前記２つの第二観測情報の第二観測ＩＤ同士を関連付けて前記物体の追跡状況情報を物体追跡状況決定手段で決定する機能と、
前記物体の前記追跡状況情報と前記物体の推定位置とに基づいて前記第二観測情報の第二物体ＩＤ尤度を第二物体ＩＤ尤度決定手段で決定する機能と、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度に基づいて第一物体アソシエーション値をアソシエーション手段で算出する機能と、
前記物体の前記第二物体ＩＤ尤度と前記第二物体位置尤度に基づいて第二物体アソシエーション値をアソシエーション手段で算出する機能と、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度と前記第一物体アソシエーション値、又は／且つ、前記第二物体ＩＤ尤度と前記第二物体位置尤度と前記第二物体アソシエーション値とに基づいて前記物体の位置を物体位置推定手段で推定する機能とを実現させるための物体位置推定プログラムを提供する。
【００２９】
本発明の第８態様によれば、異なる時刻に物体をそれぞれ観測して前記物体の位置とＩＤとを含む第一観測情報をそれぞれ取得する第一観測部からの前記第一観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の推定位置である第一物体位置尤度を決定する第一物体位置尤度決定手段と、
前記第一物体位置尤度決定手段で決定された前記第一物体位置尤度を基に、前記物体の第一物体ＩＤ尤度をそれぞれの時刻で決定する第一物体ＩＤ尤度決定手段と、
異なる時刻に前記物体をそれぞれ観測して取得された前記物体の位置と特徴量を含む第二観測情報毎に第二観測ＩＤを付す第二観測部からの前記第二観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の推定位置である第二物体位置尤度を決定する第二物体位置尤度決定手段と、
同じ特徴量を、互いに異なる時刻で観測した２つの前記第二観測情報の第二観測ＩＤ同士を関連付けて前記物体の追跡状況情報を決定する物体追跡状況決定手段と、
前記物体の前記追跡状況情報と前記物体の推定位置とに基づいて前記第二観測情報の第二物体ＩＤ尤度を決定する第二物体ＩＤ尤度決定手段と、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度に基づく第一物体アソシエーション値と、前記第二物体ＩＤ尤度と前記第二物体位置尤度に基づく第二物体アソシエーション値とを算出するアソシエーション手段と、
（１）前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度と前記第一物体アソシエーション値と、（２）前記第二物体ＩＤ尤度と前記第二物体位置尤度と前記第二物体アソシエーション値と、の少なくともいずれか一方に基づいて前記物体の位置を推定する物体位置推定手段と、
を備える物体位置推定装置を提供する。
【００３０】
以下、本発明の実施の形態にかかる、物体位置推定システム、物体位置推定装置、物体位置推定装置又は物体位置推定システムにより実施可能な物体位置推定方法、及び、物体位置推定プログラムについて、図面を参照しながら説明する。
【００３１】
（第一実施形態）
＜システム構成＞
図１Ａは、本発明の第一実施形態に係る物体位置推定システムの構成を示した図である。
【００３２】
本発明の第一実施形態に係る物体位置推定システムは、第一観測装置１０１と、第二観測装置１０２と、第二物体ＩＤ尤度決定手段(第二物体ＩＤ尤度決定部)１０７と、物体位置推定手段(物体位置推定部)１０８と、アソシエーション手段(アソシエーション部)１０９とを備えるように構成されている。
【００３３】
第一観測装置１０１は、第一物体位置尤度決定手段(第一物体位置尤度決定部)１０３と、第一観測部として機能する第一検出部１０１ａと、第一物体ＩＤ尤度決定手段(第一物体ＩＤ尤度決定部)１０４と、第一内部記憶部１１０とを備えている。第二観測装置１０２は、第二観測部として機能する第二検出部１０２ａと、画像処理部１０２ｂと、第二物体位置尤度決定手段(第二物体位置尤度決定部）１０５と、物体追跡状況決定手段(物体追跡状況決定部)１０６と、第二内部記憶部１１１とを備えている。
【００３４】
なお、本発明の第一実施形態に係る物体位置推定システムは、１つの変形例として、図１Ｂに示すように、複数の構成要素で第一観測装置１０１及び第二観測装置１０２をそれぞれ構成する代わりに、それらの構成要素を個別に備え、かつ、第一観測部として機能する第一検出部１０１ａと、第一タイマ１０１ｔと、第二観測部として機能する第二検出部１０２ａと、第二タイマ１０２ｔとを除く構成要素を物体位置推定装置９９として構成するようにしてもよい。逆に言えば、図１Ｂの物体位置推定装置９９において、図１Ａの第一実施形態に係る物体位置推定システムと同様に、第一観測装置１０１を構成するとともに、画像処理部１０２ｂを加えて第二観測装置１０２を構成すれば、図１Ａの第一実施形態に係る物体位置推定システムの構成とすることができる。
【００３５】
ここで、前記物体位置推定装置９９は、第一物体位置尤度決定手段(第一物体位置尤度決定部)１０３と、第一物体ＩＤ尤度決定手段(第一物体ＩＤ尤度決定部)１０４と、第二物体位置尤度決定手段(第二物体位置尤度決定部）１０５と、物体追跡状況決定手段(物体追跡状況決定部)１０６と、第二物体ＩＤ尤度決定手段(第二物体ＩＤ尤度決定部)１０７と、アソシエーション手段(アソシエーション部)１０９と、物体位置推定手段(物体位置推定部)１０８とを主たる構成要素として備えるようにしている。付加的構成要素として、前記物体位置推定装置９９には、第一記憶部１１０ｍと第二記憶部１１１ｍとを備えるようにしてもよい。このような構成の場合、第一観測部として機能する第一検出部１０１ａと、第一タイマ１０１ｔとからの情報は、第一物体位置尤度決定手段(第一物体位置尤度決定部)１０３に入力されると共に、第一記憶部１１０ｍにも記憶されるようにしてもよい。また、第一物体位置尤度決定手段(第一物体位置尤度決定部)１０３からの情報は第一物体ＩＤ尤度決定手段(第一物体ＩＤ尤度決定部)１０４に入力されるようにしている。さらに、第一物体位置尤度決定手段(第一物体位置尤度決定部)１０３からの情報及び第一物体ＩＤ尤度決定手段(第一物体ＩＤ尤度決定部)１０４からの情報は第一記憶部１１０ｍにも記憶されるようにしてもよい。第一物体ＩＤ尤度決定手段(第一物体ＩＤ尤度決定部)１０４からの情報は、物体位置推定手段(物体位置推定部)１０８に入力されるようにしている。同様に、第二観測部として機能する第二検出部１０２ａと、第二タイマ１０２ｔとからの情報は、第二物体位置尤度決定手段(第二物体位置尤度決定部)１０５に入力されると共に、第二記憶部１１１ｍにも記憶されるようにしてもよい。また、第二物体位置尤度決定手段(第二物体位置尤度決定部)１０５からの情報は物体追跡状況決定手段(物体追跡状況決定部)１０６に入力されるようにしている。さらに、第二物体位置尤度決定手段(第二物体位置尤度決定部)１０５からの情報及び物体追跡状況決定手段(物体追跡状況決定部)１０６からの情報は第二記憶部１１１ｍにも記憶されるようにしてもよい。物体追跡状況決定手段(物体追跡状況決定部)１０６からの情報は、物体位置推定手段(物体位置推定部)１０８とアソシエーション手段(アソシエーション部)１０９と第二物体ＩＤ尤度決定手段(第二物体ＩＤ尤度決定部)１０７とに入力されるようにしている。このような構成の図１Ｂの物体位置推定装置９９も、図１Ａの第一実施形態に係る物体位置推定システムの対応する手段（対応する部）と同様に作用効果を奏することができる。
【００３６】
また、図３に、本発明の第一実施形態に係る物体位置推定システムの構成要素である第一観測装置１０１と第二観測装置１０２とを備えた、環境の一例である生活環境の具体的な例としての部屋３０１を示す。四角形の部屋３０１の天井の異なる隅には、ＵＷＢ（Ultra  Wide  Band）のタグリーダ３０４と、ステレオカメラ３０５とが、それぞれ設置されている。タグリーダ３０４は、第一観測装置１０１の第一検出部１０１ａの一例として機能し、ステレオカメラ３０５は、第二観測装置１０２の第二検出部１０２ａの一例として機能する。部屋３０１内には、タグリーダ３０４でそれぞれ検出可能な、タグ３０３Ａを所有した人３０２Ａと、タグ３０３Ｂを所有した人３０２Ｂと、タグ３０３Ｃを所有した人３０２Ｃとが存在していると仮定する。以後、部屋３０１内に存在する人３０２Ａと人３０２Ｂと人３０２Ｃとのうちの任意の人を、人３０２として代表的に説明する。同様に、部屋３０１内に存在するタグ３０３Ａとタグ３０３Ｂとタグ３０３Ｃとのうちの任意のタグを、タグ３０３として代表的に説明する。
【００３７】
以下、図１Ａと図３とを用いて、各構成要素について説明する。
【００３８】
＜各観測装置の説明＞
第一観測装置１０１と第二観測装置１０２とは、共に生活環境の具体的な例である部屋３０１内に存在する人３０２をそれぞれ検出する。
【００３９】
＜第一観測装置の説明＞
第一観測装置１０１は、第一観測部として機能する第一検出部１０１ａと、第一物体位置尤度決定手段１０３と、第一物体ＩＤ尤度決定手段１０４と、第一内部記憶部１１０とを備えている。第一観測装置１０１は、部屋３０１内に存在する人３０２の第一ＩＤ尤度（第一物体ＩＤ尤度）と、第一位置尤度（第一物体位置尤度）と、を第一観測装置１０１で決定する。決定された人３０２の第一ＩＤ尤度と第一位置尤度との情報を、第一観測装置１０１から物体位置推定手段１０８に出力することができる。
【００４０】
第一ＩＤ尤度及び後述する第二ＩＤ尤度というときのＩＤ尤度とは、検出した物体（例えば、ここでは人３０２）がどのＩＤの物体（例えば、ここでは人３０２）であるらしいか、を確率的に表したものである。例えば、（無線タグでは従来技術に記述した通り、ＩＤを確実に識別可能なので）無線タグで物体Ａのタグを検出した場合、ＩＤ尤度は物体Ａである確率が１、その他の物体である確率が０となる。一方、カメラで物体Ａを検出した場合、上述の通り特定の物体であることを確実には識別できない。例えば、カメラを通じて物体Aを識別した場合であっても、物体Ａ以外の物体（物体Ｂ，物体Ｃ）を識別した可能性がある。そのため、ＩＤ尤度は物体Ａである確率が０．８、物体Ｂである確率が０．１、物体Ｃである確率が０．１、というように、存在する物体すべてに確率の割り振りを行うこととなる。尚、これはＩＤ尤度を決定する一例であり、本発明はこれに限るものではない。本発明の第一実施形態では、第一観測装置１０１の第一検出部１０１ａが検出した人３０２の第一ＩＤ尤度は、第一物体ＩＤ尤度決定手段１０４により決定する。これに対して第二観測装置１０２の第二検出部１０２ａの一例であるカメラ３０５は、物体のＩＤ識別機能を有していない。そのため、第二観測装置１０２とは別の第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７によって、第二観測装置１０２の第二検出部１０２ａの一例であるカメラ３０５及び画像処理部１０２ｂが検出した人３０２の第二ＩＤ尤度を、決定している。
【００４１】
第一位置尤度及び後述する第二位置尤度というときの位置尤度とは、ある時点で推定されている各物体の位置に基づいて、新たに観測された物体の位置に関して、その物体がどのＩＤの物体であるらしいか、を確率的に表したものである。例えば、１次元座標上の１０の位置に物体Ａが、２０の位置に物体Ｂが、４０の位置に物体Ｃがそれぞれ存在すると推定されていたとする。この状況において、０の位置に物体を検出したとする。このときの位置尤度は、例えば、各物体Ａ，Ｂ，Ｃの推定位置からの距離の逆数を取り正規化を行うことで、物体Ａである確率が０．５８、物体Ｂである確率が０．２８、物体Ｃである確率が０．１４と算出することができる。
【００４２】
ここで、物体位置推定システム起動時について考える。物体位置推定システム起動時の人の初期推定位置がランダムに決定されている場合、タグリーダ３０４は人ＩＤの識別を確実に行うことができる。そのため、ランダムに決定された人の（初期）推定位置よりも、人３０２（が所持しているタグ３０３）を検出した位置の方が、実際の人３０２の位置に近い可能性が高い。そこで、第二位置尤度は、推定されている物体の位置ではなく、タグリーダ３０４が人３０２（が所持しているタグ３０３）を検出した位置に基づいて、求めても良い。
【００４３】
さらに、物体位置推定システム起動時からＮ回目（Ｎは０よりも大きな任意の整数。）のカメラ３０５の観測までは、タグリーダ３０４が人３０２（が所持しているタグ３０３）を検出した位置に基き、第二位置尤度を決定し、Ｎ回目以降のカメラ３０５の観測は、推定された物体の位置に基き、第二位置尤度を決定しても良い。ここで、タグリーダ３０４が人３０２（が所持しているタグ３０３）を検出した位置に基づいて第二位置尤度を決定する回数Ｎは、観測装置の性能によって最適な値が異なってくる。そのため、事前実験などによって、予め最適な値を見積もっておくことが必要となる。
尚、これは位置尤度を決定する一例であり、本発明はこれに限るものではない。第一位置尤度は、第一観測装置１０１の第一物体位置尤度決定手段１０３で決定される。第二位置尤度は、第二観測装置１０２の第二物体位置尤度決定手段１０５で決定される。
【００４４】
第一観測装置１０１の第一検出部１０１ａには、例えばタグリーダ３０４を用いることができる。
【００４５】
第一物体位置尤度決定手段１０３は、第一観測装置１０１の第一検出部１０１ａが検出した人３０２の第一位置尤度（第一物体位置尤度）を決定する。第一観測装置１０１の第一検出部１０１ａにタグリーダ３０４を一例として用いる場合、第一物体位置尤度決定手段１０３は、例えば、三点測量の原理を用いて人３０２の第一位置尤度を決定することができる。具体的には、各無線タグリーダ自体の設置位置は、第一物体位置尤度決定手段１０３の内部記憶部又は第一内部記憶部１１０などに予め記憶させておく。そして、各無線タグリーダが各無線タグリーダ自体の設置位置を中心として、各無線タグリーダでタグ３０３を検出した位置を基に、第一物体位置尤度決定手段１０３が球体を描く。より具体的には、第一物体位置尤度決定手段１０３が、この検出した位置と前記設置位置とで算出した距離を半径とした球面を描く。このとき、第一物体位置尤度決定手段１０３により、球面が最も多く重なり合った位置を人３０２が所有しているタグ３０３の存在する位置とし、人３０２が存在する位置とする。
【００４６】
第一物体ＩＤ尤度決定手段１０４は、第一観測装置１０１の第一検出部１０１ａが検出した人３０２の第一ＩＤ尤度（第一物体ＩＤ尤度）を決定する。第一観測装置１０１の第一検出部１０１ａとしてタグリーダ３０４を用いる場合、タグ３０３に人３０２のＩＤを記録しておくことで、タグリーダ３０４は、タグ３０３に記録された人３０２のＩＤをタグ３０３から直接読み取ることができる。これにより、人３０２の第一ＩＤ尤度は人３０２のＩＤである確率が１とすることができる。タグ３０３に人３０２のＩＤを記録しない場合は、例えばタグＩＤから人３０２の第一ＩＤ尤度を決定できる人ＩＤ変換テーブルを用いても良い。人ＩＤ変換テーブルの例を図４に示す。図４の人ＩＤ変換テーブルでは、例えば、タグＩＤ＝Ｔ４のタグを検出した場合、人ＩＤ＝Ｈ１の人を検出したことを示している。人ＩＤ変換テーブルは、第一観測装置１０１の第一内部記憶部１１０に記録していても良い。また、外部のデータベースなどに記録しておき、必要に応じて、第一物体ＩＤ尤度決定手段１０４が外部のデータベースから、必要な情報を取得して人３０２の第一ＩＤ尤度を決定するようにしても良い。
【００４７】
第一観測装置１０１の人検出例を図５に示す。図５は、観測周期が１秒のタグリーダ３０４の出力例であって、観測ＩＤと、人３０２を検出した時刻と、人３０２を検出した位置（ｘｙ座標）と、人３０２が所有していたタグＩＤとがそれぞれ出力されている。例えば、時刻2008/09/02_12:00:00においては、タグＩＤ＝Ｔ４を所有する人３０２を位置(150,210)で検出し、観測ＩＤ＝OBS_TAG_001の第一観測情報として出力している。タグＩＤ＝Ｔ７、Ｔ８においても同様に、観測ＩＤ＝OBS_TAG_002の第一観測情報、及び観測ＩＤ＝OBS_TAG_003の第一観測情報として出力されている（なお、以下においては、「の第一観測情報」は省略する。）。尚、第一観測装置１０１は、観測周期及び時刻の情報などを取得するための第一タイマ１０１ｔを備えているものとする。
【００４８】
以下、第一観測装置１０１の第一検出部１０１ａが一例としてタグリーダ３０４である場合として説明する。
【００４９】
図１４のフローチャートを参照して、タグリーダ３０４の処理内容を説明する。
【００５０】
ステップＳ１４０１で、環境の具体的な例である部屋３０１内に存在するタグ３０３を第一検出部１０１ａで検出し、タグ３０３のＩＤと位置を第一検出部１０１ａで検出する。このタグ３０３の位置に基づいて第一位置尤度を第一物体位置尤度決定手段１０３により決定する。
【００５１】
ステップＳ１４０２で、タグ３０３を所持している人３０２のＩＤを第一検出部１０１ａで検出し、人の第一ＩＤ尤度を第一物体ＩＤ尤度決定手段１０４により決定する。
【００５２】
ステップＳ１４０３で、人の第一ＩＤ尤度と第一位置尤度を第一観測装置１０１から物体位置推定手段１０８に出力する。
【００５３】
＜第二観測装置の説明＞
第二観測装置１０２は、第二観測部として機能する第二検出部１０２ａと、画像処理部１０２ｂと第二物体位置尤度決定手段１０５と物体追跡状況決定手段１０６と第二内部記憶部１１１とを備えている。第二観測装置は、部屋３０１内に存在する人３０２の第二位置尤度（第二物体位置尤度）と人３０２の追跡状況の情報（追跡状況情報）を第二観測装置１０２で取得して、第二観測装置１０２から、第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７と物体位置推定手段１０８とアソシエーション手段１０９とにそれぞれ出力することができる。第二観測装置１０２の第二検出部１０２ａの例としては、カメラ３０５を用いる。
【００５４】
カメラ３０５を用いて人３０２を検出するには、第二検出部１０２ａの一例であるカメラ３０５が取得した画像データを画像処理部１０２ｂで処理する必要がある。その方法として、例えば、背景差分法を画像処理部１０２ｂで用いることができる。その方法は次のようなものである。カメラ３０５で予め撮像して用意しておいた、人３０２が存在していないときの環境例えば部屋３０１の背景画像データと、カメラ３０５で撮像した現在の画像データを画像処理部１０２ｂで比較する。その後、画素値が異なる領域を差分領域として画像処理部１０２ｂで取り出す。そして、前記差分領域を人３０２であるとして画像処理部１０２ｂで検出する。ただし、画像データにはノイズが混じっている可能性があるため、前記差分領域が人３０２に対して十分に小さいと画像処理部１０２ｂで判断できる場合には、前記差分領域は人３０２ではないと画像処理部１０２ｂで判断しても良い。ここで、差分領域が人３０２に対して十分に小さい場合とは、前記差分領域の画素数が、人３０２と認識可能な最低画素数を基に予め設定した閾値以下である場合が考えられる。
【００５５】
第二物体位置尤度決定手段１０５は、第二観測装置１０２の第二検出部１０２ａと、画像処理部１０２ｂとが検出した人３０２の第二位置尤度（第二物体位置尤度）を決定する。第二観測装置１０２の第二検出部１０２ａの一例としてのカメラ３０５は、天井から垂直に地面を見下ろすように設置されているとする。このとき、例えば、第二物体位置尤度決定手段１０５は、画像処理部１０２ｂで取得した差分領域の重心位置に基づいて、人３０２の第二位置尤度を決定することができる。
【００５６】
物体追跡状況決定手段１０６は、第二観測装置１０２の第二検出部１０２ａと画像処理部１０２ｂが検出した人３０２の追跡状況の情報（追跡状況情報）を決定する。第二観測装置１０２の第二検出部１０２ａの一例としてカメラ３０５を用いる場合、例えば、画像処理部１０２ｂで取得した差分領域の色の分布を第二内部記憶部１１１に記憶しておくことで、人３０２の追跡を実現できる。この追跡について、図６に示す第二内部記憶部１１１に記憶された人検出履歴データベースを用いて説明する。図６は、観測周期が１秒のカメラ３０５の出力履歴であって、観測ＩＤと、人３０２を検出した時刻と、人３０２を検出した位置（ｘｙ座標）と、そして人３０２の色特徴量とが記録されるようになっている。観測ＩＤ＝OBS_CAM_001の第二観測情報は、時刻2008/09/02_12:00:00において、カメラ３０５が位置(150,410)で人３０２を検出したことを表している。さらに、色特徴量に赤が記録されており、差分領域の色の分布を画像処理部１０２ｂで解析した結果、赤色の成分が最も多かったことを表している。その１秒後の検出にあたる、観測ＩＤ＝OBS_CAM004の第二観測情報（以降、「観測ＩＤ＝」及び「の第二観測情報」は省略する。）における色特徴量にも赤が記録されている。このとき、色特徴量が同じであるため、OBS_CAM_004で検出した人３０２は、OBS_CAM_001で検出した人３０２と同一人であると推定される。そのため、OBS_CAM_004は、OBS_CAM_001を追跡して得られた追跡状況情報であると物体追跡状況決定手段１０６で決定する。OBS_CAM_001で検出した人３０２に関しては、以前に色特徴量が同じ観測ＩＤが存在しないため、初めて検出された人であるという追跡状況情報として物体追跡状況決定手段１０６で決定される。ここで、色特徴量には、ＲＧＢの成分比などを用いても良い。尚、第二観測装置１０２は、観測周期及び時刻の情報などを取得するための第二タイマ１０２ｔを備えているものとする。
【００５７】
ここで、OBS_CAM_004が得られなかった場合について考える。
【００５８】
OBS_CAM_007が得られる前回の観測では、OBS_CAM_007と同じ色特徴量「赤」を持った観測値は得られていない。カメラ３０５の人の検出性能が高い場合、OBS_CAM_007を、初めて検出された人であると物体追跡状況決定手段１０６で決定しても良い。また、カメラ３０５の人の検出性能が低い場合、OBS_CAM_007が得られる前回の観測では人の検出をミスしたと判断し、さらに前回の観測値で且つ同じ色特徴量「赤」を持つOBS_CAM_001を、OBS_CAM_007と同一人であると物体追跡状況決定手段１０６で決定しても良い。
【００５９】
前記例では、OBS_CAM_004で検出した人３０２は、OBS_CAM_001で検出した人３０２と同一人である、という追跡状況情報として物体追跡状況決定手段１０６で決定している。しかし、OBS_CAM_001とOBS_CAM_004は同じ色特徴量を検出していても、検出時間の差と検出位置の差とから互いに別人を検出したと物体追跡状況決定手段１０６で判断するときがある。例えば、OBS_CAM_001の検出位置(150,401)からOBS_CAM_004の検出位置(320,390)までの移動が、検出時間の差の間に、人の歩行速度では到底移動できないことが明らかな場合に、このような判断がされる。このような判断基準として、例えば、検出位置(150,401)と検出位置(320,390)との距離が、前記時間と人の最大歩行速度（例えば秒速５ｍ）との積である歩行可能距離よりも大きい場合などが考えられる。
【００６０】
また、前記例では、同じ色特徴量をそれぞれ持った２人の人が擦れ違った場合、今回得られた観測ＩＤが、以前得られた、どの観測ＩＤを追跡したものかを物体追跡状況決定手段１０６で判断することができない。
【００６１】
このような場合、物体追跡状況決定手段１０６は、人の運動モデルを考慮しても良い。同じ色特徴量をそれぞれ持った２人の人が擦れ違ったときのカメラ３０５の観測状況を図１７に示す。尚、本来は、タグリーダ３０４の観測値も得られるはずであるが、ここでは省略している。
【００６２】
上述した通り、時刻12:00:02において、追跡状況情報として、OBS_CAM_103は、同じ色特徴量を持ち、且つ１秒以内で移動が可能なOBS_CAM_101を追跡して得られた観測値であると物体追跡状況決定手段１０６で判断される。同様に、OBS_CAM_104は、同じ色特徴量を持ち、且つ１秒以内で移動が可能なOBS_CAM_102を追跡して得られた観測値であると物体追跡状況決定手段１０６で判断される。
【００６３】
ここで、特徴量だけでなく、物体の存在する時間も考慮しているのは以下の理由による。すなわち、追跡状況情報として、物体の特徴量のみで観測ＩＤ同士を関連付けることができて、追跡状況情報として取り扱うことができれば、簡単で良い。しかしながら、実際には、特徴量が同じ物体が複数存在する場合も考えられる（例えば、同じ服を着ている人がいる場合などが考えられる）。その場合、特徴量だけでなく、時間毎に物体が存在する位置も考慮して観測ＩＤを関連付けるようにしても良い。例えば、１秒で１００ｍ以上離れた場所に人が移動している場合、特徴量が同じでも関連付けを行わない、などのルールを予め決めて記憶しておき、物体追跡状況決定手段１０６でそのルールを適用できるようにしておけばよい。
【００６４】
このことから、OBS_CAM_103は、−Ｘ方向へ秒速２ｍで進行し、OBS_CAM_104は、＋Ｘ方向へ秒速２ｍで進行していると物体追跡状況決定手段１０６で判断される。
【００６５】
時刻12:00:03において、OBS_CAM_105の追跡元の観測値として、同じ色特徴量を持ち且つ１秒以内で移動可能な観測値がOBS_CAM_103とOBS_CAM_104との２つ存在する。このとき、第二内部記憶部１１１の人検出履歴データベースのOBS_CAM_103とOBS_CAM_104の進行履歴の情報を物体追跡状況決定手段１０６で参照することによって、どちらの観測値がOBS_CAM_105の追跡元の観測値なのかを物体追跡状況決定手段１０６で判断する。OBS_CAM_103は、−Ｘ方向へ秒速２ｍで進行していたことから、次回の観測（時刻12:00:03での観測）は、座標(550,350)で得られる可能性が高いと物体追跡状況決定手段１０６で判断することができる。また、OBS_CAM_104は、＋Ｘ方向へ秒速２ｍで進行していたことから、次回の観測は、座標(450,250)で得られる可能性が高いと物体追跡状況決定手段１０６で判断することができる。
【００６６】
ここで、OBS_CAM_105は、座標(550,350)で得られており、OBS_CAM_103を追跡して得られた観測値であると物体追跡状況決定手段１０６で判断することができる。同様に、OBS_CAM_106は、OBS_CAM104を追跡して得られた観測値であると物体追跡状況決定手段１０６で判断することができる。
【００６７】
尚、人検出履歴データベースは、前記したように第二観測装置１０２の第二内部記憶部１１１に記録していても良い。また、外部のデータベースなどに記録しておき、必要に応じて、物体追跡状況決定手段１０６が外部のデータベースなどから必要な情報を取得して物体追跡状況の情報を取得するようにしても良い。尚、第一観測装置１０１と第二観測装置１０２の観測周期は同じである必要はない。
【００６８】
以下、第二観測装置１０２の第二検出部１０２ａの一例をカメラ３０５として説明する。
【００６９】
図１５のフローチャートを参照してカメラ３０５の処理内容を説明する。
【００７０】
ステップＳ１５０１で、環境の具体的な例である部屋３０１内に存在する人３０２を第二検出部１０２ａで検出し、画像処理部１０２ｂで検出した位置に基づいて第二位置尤度を第二物体位置尤度決定手段１０５で決定する。
【００７１】
ステップＳ１５０２で、第二検出部１０２ａと画像処理部１０２ｂとで検出した情報を、第二検出部１０２ａと画像処理部１０２ｂとにより、第二内部記憶部１１１の人検出履歴データベースに記録する。
【００７２】
ステップＳ１５０３で、人検出履歴データベースを物体追跡状況決定手段１０６で参照して、第二検出部１０２ａと画像処理部１０２ｂとで検出した人３０２の追跡状況を物体追跡状況決定手段１０６で決定する。
【００７３】
ステップＳ１５０４で、前述の第二位置尤度と、追跡状況情報と、を第二観測装置１０２から第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７と物体位置推定手段１０８とアソシエーション手段１０９とにそれぞれ出力する。
【００７４】
ここで、第一観測装置１０１と第二観測装置１０２の観測周期が短いほど、物体位置推定を行う回数も増えるため、位置の推定精度は良くなる。
【００７５】
＜アソシエーション手段と物体位置推定手段の説明＞
物体位置推定手段１０８は、第一観測装置１０１で決定（検出）した人３０２の第一ＩＤ尤度と第一位置尤度と、第二観測装置１０２で決定（検出）した人３０２の第二位置尤度と、第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７で決定した第二ＩＤ尤度とを基に、人３０２の位置を推定する。
【００７６】
具体的には以下の方法で行う。アソシエーション手段１０９は、その位置推定の方法として以下の一ＩＤ尤度と第一位置尤度とを受け取ると、受け取った物体の第一ＩＤ尤度と第一位置尤度と基にアソシエーション値の計算を行う。
【００７７】
アソシエーション手段１０９は、第一観測装置１０１から受け取った物体の第一ＩＤ尤度と第一位置尤度と、第二観測装置１０２から受け取った物体の第二位置尤度と、第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７から受け取った物体の第二ＩＤ尤度とを基に、検出した物体がどのＩＤの物体であるか、を確率的に求める。物体の検出は、第一観測装置１０１の第一検出部１０１ａ及び第二観測装置１０２の第二検出部１０２ａと画像処理部１０２ｂにより行われる。ここでの説明では、第一観測装置１０１及び第二観測装置１０２をまとめて「観測装置」と呼び、第一ＩＤ尤度及び第二ＩＤ尤度をまとめて「ＩＤ尤度」と呼び、第一位置尤度及び第二位置尤度をまとめて「位置尤度」と呼ぶこととする。
【００７８】
ここで、アソシエーション手段１０９が求めた確率値を「アソシエーション値」と呼ぶこととする。具体的には、アソシエーション値とは、観測装置で観測されたＩＤ尤度と位置尤度との情報と実際の物体との関連付けを表す値である（第二ＩＤ尤度については、第二物体ＩＤ尤度決定手段が出力である）。つまり、観測装置から受け取った物体のＩＤ尤度と位置尤度とが、どのＩＤの物体を検出することによって得られた値であるかを確率的に表す値である。先に述べた、物体のＩＤ尤度及び位置尤度は、それぞれ、観測情報（観測データ）が、ある物体を観測して得られた情報（データ）である、という確からしさを表す値である。また、アソシエーション値は、このＩＤ尤度と位置尤度との積として表される。なお、アソシエーション手段１０９でアソシエーション値の計算を行うために用いる、第二観測装置１０２が検出した物体における、第二ＩＤ尤度は、第二観測装置１０２ではなく、第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７で算出される。
【００７９】
アソシエーション手段１０９によるアソシエーション値の計算が終わると、アソシエーション手段１０９での計算結果と前記物体の追跡状況情報とに基づき、人３０２の位置を物体位置推定手段１０８で推定する。なお、アソシエーション手段１０９によるアソシエーション値の計算の終了は、例えば、アソシエーション手段１０９での計算結果が、アソシエーション手段１０９から物体位置推定手段１０８に入力されることにより判断できる。計算結果の情報が、アソシエーション手段１０９から物体位置推定手段１０８に入力されると、物体位置推定手段１０８は、アソシエーション値の計算が終わったと判断する。そして、アソシエーション手段１０９での計算結果と前記物体の追跡状況情報とに基づき、人３０２の位置を物体位置推定手段１０８で推定する。
【００８０】
その方法として、カルマンフィルタなどに代表されるベイズ推定の枠組みを物体位置推定手段１０８で用いることができる。第二観測装置１０２から得られた人３０２のＩＤ尤度と位置尤度とに基づいて、物体位置推定手段１０８で位置の推定を行うが、このとき、人３０２の位置の更新量は、前記アソシエーション値で重み付けがなされる。前記アソシエーション値での重み付けの情報は、アソシエーション手段１０９から物体位置推定手段１０８へ出力される。
【００８１】
尚、アソシエーション値は、その値が高いほど物体の位置の更新量は大きくなる。言い換えれば、ある物体の観測データである可能性が高い観測データの位置更新への寄与率が高くなるということである。
【００８２】
＜カルマンフィルタ説明＞
カルマンフィルタとは、システムの状態（本発明のこの第一実施形態においては、例えば、物体の位置）の情報、及び、第一観測装置１０１、第二観測装置１０２の観測データ（観測情報）双方にノイズが含まれるという仮定の基に、尤もらしいシステムの状態を推定するものである。言い換えれば、システムの取りうる状態の候補の中から、最も確率の高い状態を推定するものである。
【００８３】
図２に物体位置推定処理にカルマンフィルタを利用した例を示す。縦軸は確率、横軸は位置を表す。
【００８４】
物体が下記（式１）に表されるような移動を行うとき、第二観測装置１０２は（式２）で求められる観測値２０３を得ることができる。ここで、Ａは物体の運動モデル、ｘは物体位置、ｖは移動の際に生じるプロセスノイズを表している。また、ｙは観測値、Ｈは物体位置ｘと観測値ｙとを対応付ける観測モデル、ｗは観測ノイズ、ｔは時間を表している。
【００８５】
【数１】
2010095437.tif 000046
【００８６】
【数２】
2010095437.tif 000047
【００８７】
ここで、プロセスノイズｖ及び観測ノイズｗは、白色ガウスノイズとすると、ｐ（ｗ）は（式３）のように表されるとともに、ｐ（ｖ）は（式４）のように表される。尚、Ｎ（０，Ｑ）は、平均０、分散Ｑのガウス分布を表している。Ｎ（０，Ｒ）も同様に、平均０、分散Ｒのガウス分布を表している。
【００８８】
【数３】
2010095437.tif 000048
【００８９】
【数４】
2010095437.tif 000049
【００９０】
観測値２０３が得られると、現在得られている物体の位置に関する事前確率分布２０１（以後、「事前分布」と呼ぶ。）を物体位置推定手段１０８で更新し、予測確率分布２０２（以後、「予測分布」と呼ぶ。）を物体位置推定手段１０８で作成する。（式５）で予測分布２０２の平均（位置）を物体位置推定手段１０８で求め、（式６）で予測分布２０２の分散を物体位置推定手段１０８で求めることができる。尚、Ｘａ｜ｂは時刻ｂの情報を基にした時刻ａのＸの推定値を表す。例えば、（式５）の「ｘｔ｜ｔ-１」は時刻ｔ-１の情報を基にした時刻ｔの物体位置ｘの推定値を表しており、（式６）の「Ｐｔ｜ｔ-１」は時刻ｔ−１の情報を基にした時刻ｔのＰの推定値を表している。ここで、Ｐは分布の分散を表している。
【００９１】
【数５】
2010095437.tif 000050
【００９２】
【数６】
2010095437.tif 000051
【００９３】
予測分布２０２が物体位置推定手段１０８で得られると、観測値２０３と予測分布２０２とから事後分布２０４を物体位置推定手段１０８で求める。（式７）で事後分布の平均（位置）を物体位置推定手段１０８で求め、（式８）で事後分布の分散を物体位置推定手段１０８で求めることができる。ここで、Ｋはカルマンゲインと呼ばれる値であり、（式９）にて求められる。カルマンゲインは更新量を決定する値である。観測値の精度が良い（分散Ｒが非常に小さい）場合には、更新量を大きくするため、カルマンゲインの値は大きくなる。逆に、事前分布の精度が良い（分散Ｐが非常に小さい）場合には、更新量を小さくするため、カルマンゲインの値は小さくなる。
【００９４】
なお、アソシエーション値を用いて物品Ａの位置の更新量に重み付けを行う場合、後述するように、式（９）を式（９Ａ）に置き換えればよい。式（９Ａ）において、「Ｄ」は前記物品Ａに対するアソシエーション値を表す。
【００９５】
【数７】
2010095437.tif 000052
【００９６】
【数８】
2010095437.tif 000053
【００９７】
【数９】
2010095437.tif 000054
図７に物体位置推定手段１０８の出力履歴の例を示す。尚、物体位置推定手段１０８は、第一観測装置１０１と第二観測装置１０２との位置に関する標準偏差等の位置誤差特性は把握しているものとする。言い換えれば、ここでは、第一観測装置１０１と第二観測装置１０２との位置に関する標準偏差等の位置誤差特性の情報が、物体位置推定手段１０８に入力されて、物体位置推定手段１０８の内部記憶部などに記憶されていると仮定する。
【００９８】
＜第二物体ＩＤ尤度決定手段の説明＞
第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７は、物体追跡状況決定手段１０６の物体の追跡状況情報とアソシエーション手段１０９で求められたアソシエーション値とに基づいて、カメラ３０５と画像処理部１０２ｂとが、観測した観測値における、第二ＩＤ尤度（第二物体ＩＤ尤度）を決定する。
【００９９】
カメラ３０５と画像処理部１０２ｂとで観測した観測値が、初めて観測された観測値であった場合、第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７は、部屋３０１内に存在する全ての人である可能性があると第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７で判断する。つまり、部屋３０１内に人３０２Ａ、人３０２Ｂ、人３０２Ｃの３人の人が存在している場合、第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７は、カメラ３０５と画像処理部１０２ｂとで観測した観測値が、前述の３人を同一確率（1/3）で観測したと判断する。より具体的には、人ＩＤ＝Ｈ１（例えば、人３０２Ａ）を検出して得られた観測値である確率が１／３、人ＩＤ＝Ｈ２（例えば、人３０２Ｂ）を検出して得られた観測値である確率が１／３、人ＩＤ＝Ｈ３（例えば、人３０２Ｃ）を検出して得られた観測値である確率が１／３として、人の第二ＩＤ尤度をそれぞれ決定する。なお、前記したように、図７は、物体位置推定手段１０８の推定結果の出力図例を示しており、推定位置（推定された位置）というものは、事前の人の推定位置と観測装置の観測値に基づいて計算される。ここで、12:00:00時の推定結果では、事前の人の推定位置は初期値（今回の例では、部屋の中心）であるため、観測装置の観測値を含めて計算しても、正しい位置に人の位置を推定することは困難である。時刻12:00:001、時刻12:00:002・・・と、観測装置の観測値が得られる度に、人の位置を逐次更新していくことで、人位置の推定精度が高まっていくことが、図７から読み取ることができる。
【０１００】
以上のようにして第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７で決定された第二ＩＤ尤度を用いて、現在推定されている人のＩＤと人の位置を基に、アソシエーション手段１０９によりアソシエーション値を求める。求められたアソシエーション値は、アソシエーション手段１０９に内蔵されている内部記憶部のアソシエーション値データベース１０９ａに記録される。
【０１０１】
図８にアソシエーション値データベース１０９ａの例を示す。アソシエーション値データベース１０９ａには、第二観測装置１０２の第二検出部１０２ａの一例であるカメラ３０５の観測ＩＤと、各人３０２へのアソシエーション値とが記録されている。図８によると、OBS_CAM_004で検出された人は、HUM_001の人である確率が0.69と最も高く、次いでHUM_002の人である確率が0.19であり、HUM_003の人である確率は0.12と最も低くなっている。他の観測ＩＤについても、同様に、各人に対するアソシエーション値が記録されている。尚、アソシエーション値データベース１０９ａは、アソシエーション手段１０９の内部記憶部に記録していても良い。また、外部のデータベースなどに記録しておき、必要に応じて、アソシエーション手段１０９が外部のデータベースから必要な情報を取得してアソシエーション値を計算するようにしても良い。
【０１０２】
カメラ３０５と画像処理部１０２ｂとで観測した観測値が、以前の観測値を追跡した観測値であった場合、第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７は、前記観測値と対応付けられた前回の観測値でアソシエーション手段１０９で求めた前回のアソシエーション値を、第二ＩＤ尤度として決定する。そして、第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７で決定された第二ＩＤ尤度を用いて、現在推定されている人のＩＤと人の位置を基に、アソシエーション手段１０９により現在のアソシエーション値を求める。求められたアソシエーション値は、アソシエーション手段１０９によりアソシエーション値データベース１０９ａに記録する。
【０１０３】
ここで、カメラ３０５が観測値の追跡に失敗する可能性について考える。カメラ３０５が、前回の観測値と今回の観測値を対応付けることによって、同一物体を追跡して得られた観測値であると第二観測部１０２から第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７に出力したとしても、実際には、ノイズの影響などにより、初めて出現した別の人を観測することによって得られた観測値を、カメラ３０５と画像処理部１０２ｂとで検出していた可能性も考えられる。そこで、カメラ３０５が観測値を正しく追跡できる確率変数Ｔを第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７で導入し、（式１０）に従って、第二ＩＤ尤度を第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７で決定しても良い。
【０１０４】
（式１０）において、ｐｉｄは第二ＩＤ尤度、ｒはアソシエーション値、Ｎは部屋３０１内に存在する人の数、ｔは時間を表す。
【０１０５】
（式１０）に従うと、確率変数Ｔ＝０のとき、追跡が確実に失敗している、又は、初めて観測値を検出したと考えられ、前記観測値の第二ＩＤ尤度ｐｉｄは（式１１）となる。
【０１０６】
また、確率変数Ｔ＝１のとき、追跡が確実に成功していると考えられ、前記観測値の第二ＩＤ尤度ｐｉｄは（式１２）となる。
【０１０７】
すなわち、言い換えれば、物体追跡状況決定手段１０６は、物体の追跡に成功している確率を示す追跡成功尤度と、物体の追跡に失敗している確率を示す追跡失敗尤度とを出力する。第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７は、前記物体の前回検出時に算出されたアソシエーション値と前記追跡成功尤度とを乗算した値と、検出対象としている総ての物体の数で追跡失敗尤度を除算した値の和を、前記物体の第二ＩＤ尤度ｐｉｄとする。ここで、追跡成功尤度は確率変数Ｔであり、追跡失敗尤度は（１−Ｔ）である。
【０１０８】
第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７の動作結果となる第二ＩＤ尤度ｐｉｄの求め方は、物体の追跡に成功していた場合、前回観測値のアソシエーション値に基づいて、物体のＩＤ尤度を推定する。しかしながら、実際には、物体の追跡に失敗していた可能性も考えられる。そこで、追跡成功尤度の確率分だけ、前回観測値のアソシエーション値に基づき、推定したＩＤ尤度を割り振る。これが、（式１０）の左辺の（ｒｔ−１Ｔｔ）となる。
【０１０９】
一方、物体の追跡に失敗していた場合、どのＩＤの物体なのか全く推定できないため、全ての物体のＩＤである可能性があるとして、確率を均等に割り振る。これは、追跡失敗尤度（１−Ｔ）分だけ、均等に割り振ることになる。これが、（式１０）の右辺の｛（１−Ｔｔ）／Ｎ｝となる（ただし、Ｎ＝物体の数）。追跡が確実に成功している場合は、確率変数Ｔ＝１となり、（式１０）の右辺の｛（１−Ｔｔ）／Ｎ｝の値は０となり、（式１０）の左辺の（ｒｔ−１Ｔｔ）の値がｒｔ−１となり、（式１２）が得られる。追跡が確実に失敗している場合は、Ｔ＝０となり、（式１０）の左辺の（ｒｔ−１Ｔｔ）の値が０となり、（式１０）の右辺の｛（１−Ｔｔ）／Ｎ｝の値は｛１／Ｎ｝となり、（式１１）が得られる。
【０１１０】
第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７での確率変数Ｔの求め方であるが、事前実験を行い、実際に追跡に成功する確率を決定しておき、その情報を第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７の内部記憶部に記憶しておくことなどが考えられる。また、第二観測装置１０２の物体追跡方法にて記載した、色特徴量などで識別できない複数の観測値が密集していた場合、追跡に失敗する確率が高まると第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７で確率変数Ｔの値を下げるなどの処理を行っても良い。ここで、「色特徴量などで識別できない複数の観測値が密集していた場合」か否かは、例えば、以下のようにして第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７で判断することができる。センサが１秒に１回観測を行っている場合について考えると、人が１秒間に進める距離（例えば半径３ｍの円）内に３人以上の（推定中の）人が存在していた場合、その距離内は密集していると第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７で判断する。そして、この３人の人が全員同じ色特徴量を持っている場合に、さらに確率変数Ｔの値を下げるなどの処理を行うことができる。
【０１１１】
【数１０】
2010095437.tif 000055
【０１１２】
【数１１】
2010095437.tif 000056
【０１１３】
【数１２】
2010095437.tif 000057
【０１１４】
更に、２人の人がカメラ画面上で重なってしまった場合について考える。図１２Ａは、時刻Ｔにおいてカメラ３０５と画像処理部１０２ｂとが検出した人ＩＤ＝Ｈ１の人（以下、単に、「Ｈ１の人」という。）の位置と人ＩＤ＝Ｈ２の人（以下、単に、「Ｈ２の人」という。）の位置とＨ１の人とＨ２の人との検出位置間の距離とを示す。図１２Ｂは、時刻Ｔ＋１においてカメラ３０５が検出したＨ１の人の位置とＨ２の人との位置とＨ１の人とＨ２の人との検出位置間の距離とを示す。時刻Ｔから時刻Ｔ＋１にかけて、Ｈ１の人とＨ２の人との間の距離が６００ｃｍから２００ｃｍに縮まっていると物体追跡状況決定手段１０６で判断される。ここで、カメラ３０５は、物体追跡状況決定手段１０６によって、Ｈ１の人とＨ２の人とを追跡できているものとする。更に、図１３に時刻Ｔ＋２におけるカメラ３０５の人検出状況を示す。図１３によると、時刻Ｔ＋２においては、Ｈ１の人しか検出しなくなっている。これは、Ｈ２の人が、Ｈ１の人の存在によって生じる死角に隠れてしまったと考えられることができる。このとき、式１０の変数ｒを、時刻Ｔ＋１におけるＨ１の人のアソシエーション値と時刻Ｔ＋１におけるＨ２の人のアソシエーション値の平均値としてもよい。尚、Ｈ２の人が部屋３０１から出て行った可能性も考えて、Ｈ１の人の第二ＩＤ尤度に、時刻Ｔ＋１におけるＨ１の人のアソシエーション値に、重み付けを行ったＨ２の人のアソシエーション値を第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７で加えても良い。また、人の検出位置間の距離に閾値を設けておくことで、Ｈ２の人がＨ１の人の存在によって生じる死角に隠れているか否かを第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７で判断することができる。すなわち、Ｈ１の人の検出位置Ａに関して、閾値よりも短い距離内にＨ２の人の検出位置Ｂがあると第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７で判断し、する場合においてＨ１の人を検出されなかった場合には、Ｈ１の人はＨ２の人によって隠蔽されていると第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７で判断する。同様の判断を、Ｈ２の人又はその他の人に対しても第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７で行う。
【０１１５】
＜物体位置推定手段と第二物体ＩＤ尤度決定手段の関係についての説明＞
図９Ａ〜図１１Ｆを用いて、物体位置推定手段１０８と第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７とについて説明する。
【０１１６】
図９Ａ〜図９Ｃは、部屋３０１内に存在する人３０２Ａと人３０２Ｂと人３０２Ｃの実際の位置を示している。図９Ａは時刻2008/09/02_12:00:00における人３０２Ａと人３０２Ｂと人３０２Ｃとの実際の位置を示す。図９Ｂは時刻2008/09/02_12:00:01における人３０２Ａと人３０２Ｂと人３０２Ｃとの実際の位置を示す。図９Ｃは時刻2008/09/02_12:00:02における人３０２Ａと人３０２Ｂと人３０２Ｃとの実際の位置を示している。図９Ａによると、人ＩＤ＝Ｈ１（以後「人ＩＤ＝」は省略）の人３０２Ａは、時刻2008/09/02_12:00:00に座標(190,380)の位置に実際に存在していたことになる。ここで、図９は、物体位置推定手段１０８と第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７との説明のための図であり、図９Ａに示されている情報は、本発明の第一実施形態の他の説明では使用することはない。
【０１１７】
図１０Ａ〜図１０Ｃは、部屋３０１内でのタグリーダ３０４とカメラ３０５とによる人検出状況を示している。図１０Ａは時刻2008/09/02_12:00:00における人検出状況を示す。図１０Ｂは時刻2008/09/02_12:00:01おける人検出状況を示す。図１０Ｃは時刻2008/09/02_12:00:02における人検出状況を示している。図１０Ａによると、タグリーダ３０４による人検出位置１００１が３箇所得られており、座標(150,210)の位置にタグＩＤ＝Ｔ４（以後、「タグＩＤ＝」は省略して、単にタグと称する。）の人３０２Ａが、座標(620,100)の位置にタグＴ７の人３０２Ｂが、座標(620,630)の位置にタグＴ８の人３０２Ｃがそれぞれ検出されている（図５参照）。同様に、カメラ人検出位置１００２も３箇所得られており、座標(150,410)の位置に人が一人、座標(810,220)の位置に人が一人、座標(810,650)の位置に人が一人、それぞれ検出されている（図６参照）。
【０１１８】
図１１Ａ〜図１１Ｆは、部屋３０１内での物体位置推定手段１０８が推定した人３０２の位置を示している。図１１Ａは、時刻2008/09/02_12:00:00における、本発明の第一実施形態の物体位置推定システムの起動時の推定位置の初期位置である。図１１Ａでは、初期位置をランダムに決定しているが、部屋３０１の中心等としても良い。部屋３０１の出入口の位置などの出入口情報等が記載された環境マップ(環境マップ情報)を物体位置推定システムが所持している場合には、部屋３０１の出入口を初期位置としても良い。環境マップ(環境マップ情報)には、このほか、前記第一観測装置の死角情報、又は、前記第二観測装置の死角情報が含まれていてもよい。ここで、初期位置を設定するための出入り口情報のみを使用する場合には、出入り口情報が記録された環境マップ(環境マップ情報)は物体位置推定手段１０８の内部記憶部に記憶すればよい。また、物体追跡状況決定手段１０６が参照するカメラ死角情報が記録された環境マップ(環境マップ情報)は、第二観測装置１０２の内部記憶部が記憶すればよい。
【０１１９】
図１９Ａ及び図１９Ｂに環境マップの一例をそれぞれ示す。環境マップは、図１９Ａに示すように出入り口の位置座標情報が記録された出入り口環境マップデータと、図１９Ｂに示すようにカメラ３０５の死角情報が記録されているカメラ死角環境マップデータとがある。出入り口環境マップは、物体位置推定手段１０８の内部記憶部に記憶記録され、カメラ死角環境マップは、カメラ３０５の内部記憶部に記憶記録されている。
【０１２０】
部屋３０１の出入り口を初期位置とする場合、前記初期位置は、出入り口環境マップを物体位置推定手段１０８が参照することによって、(x,y)=(100,0)と物体位置推定手段１０８で決定することができる。
【０１２１】
カメラ３０５の死角は、カメラ死角環境マップに記録されている２点を対角点とする矩形として表現されている。
【０１２２】
ここで、カメラ３０５の死角の利用方法について説明する。
【０１２３】
時刻13:00:00において、位置(x,y)=(98,99)で赤色の色特徴量を持った「観測値Ａ」が得られたとする。そして、時刻13:00:01、時刻13:00:02では赤色の色特徴量を持った観測値は得られず、時刻13:00:03で、位置(x,y)=(201,202)において赤色の色特徴量を持った「観測値Ｂ」が得られたとする。
【０１２４】
このような状況において、観測値ＢのＩＤ尤度を求める場合、前回の観測（13:00:02）で観測値Ｂと同じ特徴量を持つ観測値が得られていないため、観測値Ｂは初めて観測された観測値であると判断されてしまう。つまり、（式１１）に表されるように、全ての人物ＩＤでＩＤ尤度を均等に割り振ることとなる。
【０１２５】
ここで、カメラ死角環境マップを物体追跡状況決定手段１０６が参照してみると、観測値Ａ、観測値Ｂともに「カメラ死角１」の近くにあることが分かる。つまり、時刻13:00:01、及び時刻13:00:02では、人がカメラの死角に入ったため観測値が得られなかった可能性があると、物体追跡状況決定手段１０６で判断できる。よって、観測値Ｂを初めて観測された観測値ではなく、観測値Ａを追跡して得られた観測値であると、物体追跡状況決定手段１０６で判断することができる。
【０１２６】
尚、観測値がカメラ死角の近くにあるか否かの判断方法に関しては、カメラの観測周期と人の歩行速度の関係を物体追跡状況決定手段１０６で利用することができる。例えば、カメラの観測周期が１秒に１回、人の歩行速度が１秒に７０ｃｍであるとすると、カメラ死角から７０ｃｍ以内の範囲で観測された観測値を、カメラ死角の近くにある観測値と物体追跡状況決定手段１０６で判断することができる。
【０１２７】
図１１Ｂは、時刻2008/09/02_12:00:00に、タグリーダ３０４とカメラ３０５が検出した人情報を基に推定した人の推定位置を示している。図１１Ｃは、さらに時刻2008/09/02_12:00:01での推定位置の初期位置である。図１１Ｄは、さらに時刻2008/09/02_12:00:01に、タグリーダ３０４とカメラ３０５が検出した人情報も用いて推定した人の推定位置を示している。図１１Ｅは、さらに時刻2008/09/02_12:00:02での推定位置の初期位置である。図１１Ｆは、さらに時刻2008/09/02_12:00:02に、タグリーダ３０４とカメラ３０５が検出した人情報も用いて推定した人の推定位置を示している。
【０１２８】
＜本システムの動作説明＞
以下、図１６のフローチャートを参照しながら時間の流れに沿って詳細に説明する。なお、以下の手順については、物体位置推定装置１２０で動作制御を行う。ここで、物体位置推定システムのうちの第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７と、物体位置推定手段１０８と、アソシエーション手段１０９とで物体位置推定装置１２０を構成するものとする。また、物体位置推定システムは、前記物体位置推定装置１２０と、タグリーダ３０４を有する第一観測装置１０１と、カメラ３０５を有する第二観測装置１０２とを備えて構成するものとして説明する。タグリーダ３０４は、第一検出部１０１ａの一例であり、カメラ３０５は、第二検出部１０２ａの一例である。
【０１２９】
本発明の前記第一実施形態の物体位置推定システムを起動すると、ステップＳ１６０１において、まず、物体位置推定手段１０８において、人３０２の推定位置に初期位置がセットされる（図１１Ａ参照）。尚、前記第一実施形態の物体位置推定システムは、物体位置を何回更新したかを把握するためのカウンタを物体位置推定手段１０８内に備えているものとする。このカウンタが０のとき、即ち物体位置の更新が一度も行われていない前記物体位置推定システムの起動時に、人３０２の位置が初期位置にセットされる。ここで、図３に一点鎖線で示す部屋３０１の出入口３０１Ｄには、第一観測装置１０１のタグリーダとして機能するゲート型タグリーダ３０４ｄが設置されているものとする。また、出入口３０１Ｄを通過して人３０２が部屋３０１に入るとき、ゲート型タグリーダ３０４ｄにより部屋３０１に入った人３０２のタグを全て読み取ることができる。そのため、部屋３０１内に存在する人３０２のＩＤは第一観測装置１０１で全て分かっているものとする。更に、部屋３０１内に存在している人３０２のＩＤは、前記物体位置推定システムの例えば第一観測装置１０１の第一内部記憶部１１０などに記録しておいても良い。もし、ゲート型タグリーダが設置できない環境であった場合、人３０２の初期位置は、タグリーダ３０４が初めて人３０２を検出したときに、初期位置にセットしても良い。
【０１３０】
次に、ステップＳ１６０２では、第一観測装置１０１及び第二観測装置１０２からの出力すなわち観測情報を物体位置推定装置１２０が受け取るように促す。ここでは、一例として、時刻2008/09/02_12:00:00において、タグリーダ３０４とカメラ３０５と画像処理部１０２ｂとによって、人３０２が初めて検出される（検出状況に関しては図１０Ａを参照。検出された位置座標に関しては図５、図６を参照。）観測情報を物体位置推定装置１２０が受け取ったとする。タグリーダ３０４とカメラ３０５とで検出された情報は、前記物体位置推定装置１２０に出力される。今回の例では、タグリーダ３０４とカメラ３０５との観測時刻はともに2008/09/02_12:00:00として説明するが、実際には、観測時刻にはズレが生じる可能性がある。このような場合、例えば基準時刻を１秒間隔に設定しておき、基準時刻から許容時間の範囲内、例えば±500msecの範囲内で得られた観測値を全て同時刻で得られた観測値であると前記システムでは判断しても良い。図１８に基準時刻の設定の一例を示す。図１８の観測状況の場合、基準時刻である12:00:01:000から±500msecの範囲内で観測されている、OBS_CAM_201とOBS_TAG_201が同時刻に観測されたものとして前記システムで判断される。同様に、OBS_CAM_202とOBS_TAG_202が、OBS_CAM_203とOBS_TAG_203がそれぞれ同時刻に観測されたものとして前記システムで判断される。
【０１３１】
次に、ステップＳ１６０３において、第二観測装置１０２の第二検出部１０２ａのカメラ３０５と画像処理部１０２ｂとが検出した人検出情報(OBS_CAM_001, OBS_CAM_002, OBS_CAM_003)には、物体位置推定手段１０８が処理に必要とする第二ＩＤ尤度が含まれていない。そのため、まず、第二観測装置１０２から第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７に前記人検出情報を出力し、第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７にて、第二観測装置１０２で検出した人３０２の第二ＩＤ尤度を決定する。ここで、ステップＳ１６０３において、第二観測装置１０２から第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７に前記人検出情報が出力されているか否かを判断する。第二観測装置１０２から第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７に前記人検出情報が出力されていれば、ステップＳ１６０４に進む。一方、第二観測装置１０２から第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７に前記人検出情報が出力されていなければ、ステップＳ１６０９に進む。今回の例では、カメラ３０５は人検出情報を出力しているため、ステップＳ１６０３においてＹＥＳの方向に進み、ステップＳ１６０４に進む。一方、人３０２がカメラ３０５の死角に入ったなど、カメラ３０５が人検出情報を出力していなければ、ステップＳ１６０３においてＮＯの方向に進み、ステップＳ１６０９に進む。
【０１３２】
ステップＳ１６０４では、第二観測装置１０２が検出した人における、第二ＩＤ尤度を第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７で決定する。すなわち、第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７は、第二観測装置１０２の物体追跡状況決定手段１０６から第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７への出力に基づき、OBS_CAM_001,OBS_CAM_002,OBS_CAM_003の情報は全て新たな人を検出して得られた人検出情報であると判断する。その理由は、例えば、先に述べたように、それらの情報以前のある時間内に、それらの人を検出した情報が無い場合などに、このように第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７で判断することができる。そして、第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７は、OBS_CAM_001,OBS_CAM_002,OBS_CAM_003で検出された人の第二ＩＤ尤度に、部屋３０１内に存在する人である確率を均等に割り振る。つまり、第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７により、OBS_CAM_001で検出した人は、人３０２Ａである確率を１／３、人３０２Ｂである確率を１／３、人３０２Ｃである確率を１／３とする。第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７によりOBS_CAM_002及びOBS_CAM_003についても、それぞれ、同様に確率を割り振る。
【０１３３】
次に、ステップＳ１６０５では、アソシエーション手段１０９は、カメラ３０５が検出した人位置と、第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７が出力した人の第二ＩＤ尤度と、図１１Ａに示される物体位置推定手段１０８が推定した人ＩＤと人位置を用いてアソシエーション値を求める。求められたアソシエーション値は、アソシエーション値データベース１０９ａに記録する（図８参照）。
【０１３４】
次に、ステップＳ１６０６においては、第一観測装置１０１の第一検出部１０１ａのタグリーダ３０４が検出した人検出情報は、第一観測装置１０１から物体位置推定手段１０８へ直接出力される。前述の人検出情報には、物体位置推定手段１０８が処理に必要とする第一ＩＤ尤度と第一位置尤度が含まれているためである。ここで、第一観測装置１０１から物体位置推定手段１０８に前記人検出情報が出力されておれば、ステップＳ１６０７に進む。また、第一観測装置１０１から物体位置推定手段１０８に前記人検出情報が出力されていなければ、ステップＳ１６０８に進む。今回の例では、タグリーダ３０４は人検出情報を出力しているため、ステップＳ１６０６においてＹＥＳの方向に進み、ステップＳ１６０７に進む。一方、人３０２がタグリーダ３０４の死角に入ったなど、タグリーダ３０４が人検出情報を出力していなければ、ステップＳ１６０６においてＮＯの方向に進み、ステップＳ１６０８に進む。
【０１３５】
また、ステップＳ１６０９においては、第一観測装置１０１の第一検出部１０１ａのタグリーダ３０４が検出した人検出情報は、第一観測装置１０１から物体位置推定手段１０８へ直接出力されることになる。前述の人検出情報には、物体位置推定手段１０８が処理に必要とする第一ＩＤ尤度と第一位置尤度が含まれているためである。ここで、ステップＳ１６０９において、第一観測装置１０１から物体位置推定手段１０８に対して、前記第一ＩＤ尤度と第一位置尤度が含まれている人検出情報が出力されているか否かを判断する。第一観測装置１０１から物体位置推定手段１０８に前記人検出情報が出力されておれば、ステップＳ１６１０に進み、第一観測装置１０１から物体位置推定手段１０８に前記人検出情報が出力されていなければ、ステップＳ１６０２に戻る。今回の例では、タグリーダ３０４は人検出情報を出力しているため、ステップＳ１６０９においてＹＥＳの方向に進み、ステップＳ１６１０に進む。一方、人３０２がタグリーダ３０４の死角に入ったなど、タグリーダ３０４が人検出情報を出力していなければ、ステップＳ１６０９においてＮＯの方向に進み、ステップＳ１６０２に戻る。
【０１３６】
ステップＳ１６０７では、物体位置推定手段１０８は、第一観測装置１０１の第一検出部１０１ａのタグリーダ３０４が検出した人の第一ＩＤ尤度及び人の第一位置尤度と、第二観測装置１０２の第二検出部１０２ａのカメラ３０５が検出した人の第二位置尤度と、第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７が出力した人の第二ＩＤ尤度とを基に、人の位置推定を行う。この位置推定に基づき、人のＩＤ及び人の位置を更新する（図１１Ａを更新した図１１Ｂ参照）。今回の例では、タグリーダ３０４とカメラ３０５共に人検出情報を出力しているため、ステップＳ１６０７の処理を行っている。その後、ステップＳ１６０２に戻る。
【０１３７】
また、ステップＳ１６０８では、物体位置推定手段１０８は、第二観測装置１０２の第二検出部１０２ａのカメラ３０５が検出した人の第二位置尤度と、第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７が出力した人の第二ＩＤ尤度とを基に、人の位置推定を行う。そして、この位置推定に基づき、人のＩＤ及び人の位置を更新する（図１１Ａを更新した図１１Ｂ参照）。その後、ステップＳ１６０２に戻る。
【０１３８】
また、ステップＳ１６１０では、物体位置推定手段１０８は、第一観測装置１０１の第一検出部１０１ａのタグリーダ３０４が検出した人の第一ＩＤ尤度及び人の第一位置尤度を基に、人の位置推定を行う。そして、この位置推定に基づき、人のＩＤ及び人の位置を更新する（図１１Ａを更新した図１１Ｂ参照）。その後、ステップＳ１６０２に戻る。
【０１３９】
更に、ステップＳ１６０７又はステップＳ１６０８又はステップＳ１６１０から戻ったステップＳ１６０２においては、次の時刻2008/09/02_12:00:01に、タグリーダ３０４とカメラ３０５とによって人３０２が検出される。（検出状況に関しては図１０Ｂを参照。検出された位置座標に関しては図５、図６を参照。）
【０１４０】
次に、ステップＳ１６０３では、第二観測装置１０２から第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７に前記人検出情報が出力されているか否かを判断する。第二観測装置１０２から第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７に前記人検出情報が出力されていれば、ステップＳ１６０４に進む。一方で、第二観測装置１０２から第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７に前記人検出情報が出力されていなければ、ステップＳ１６０９に進む。
【０１４１】
次いで、ステップＳ１６０４において、第二観測装置１０２が検出した人についての第二ＩＤ尤度を第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７で決定する。すなわち、時刻2008/09/02_12:00:00のときと同様に、時刻2008/09/02_12:00:01において、OBS_CAM_004, OBS_CAM_005, OBS_CAM_006でそれぞれ検出された人の第二ＩＤ尤度を第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７で求める必要がある。しかし、今回の場合、物体追跡状況決定手段１０６の出力による色特徴量の同一性から、OBS_CAM_004はOBS_CAM_001を追跡して得られた人検出情報であることが、物体追跡状況決定手段１０６で決定されたとする。また、同様にして、OBS_CAM_005はOBS_CAM002を追跡して得られた人検出情報である事と、OBS_CAM_006はOBS_CAM_003を追跡して得られた人検出情報である事とが、物体追跡状況決定手段１０６で決定されたとする。すると、第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７は、物体追跡状況決定手段１０６での前記決定の情報を基に、アソシエーション値データベース１０９ａに記録されているOBS_CAM_001のアソシエーション値をOBS_CAM_004の人の第二ＩＤ尤度として出力する。OBS_CAM_005及びOBS_CAM_006に関しても、同様に、第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７から出力する。
【０１４２】
今回の観測で観測値OBS_CAM_004が得られた場合、物体追跡状況決定手段１０６から第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７へは、観測ＩＤ＝OBS_CAM_004と観測ＩＤ＝OBS_CAM_001の二つの観測ＩＤがセットになって出力される。第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７がセットになった観測ＩＤを物体追跡状況決定手段１０６から受け取ると、観測ＩＤ＝OBS_CAM_004のＩＤ尤度を求めるために、観測ＩＤ=OBS_CAM_001のアソシエーション値を、第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７がアソシエーション値データベース１０９ａから読み出す。ここで、ＩＤ尤度を求めるべき観測ＩＤと、アソシエーション値を読み出すべき観測ＩＤとを区別する方法が必要となってくる。これは、例えば、アソシエーション値データベース１０９ａにアソシエーション値が記録されている観測値が、アソシエーション値を読み出してくる観測値であると判断することができる。
【０１４３】
次に、ステップＳ１６０５及びステップＳ１６０６及びステップＳ１６０９では、先の説明と同様な処理を行う。
【０１４４】
ステップＳ１６０７では、物体位置推定手段１０８は、第一観測装置１０１の第一検出部１０１ａのタグリーダ３０４が検出した人の第一ＩＤ尤度及び人の第一位置尤度と、第二観測装置１０２の第二検出部１０２ａのカメラ３０５が検出した人の第二位置尤度と、第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７が出力した人の第二ＩＤ尤度とを基に、人の位置推定を行う。そして、この位置推定に基づき、人のＩＤ及び人の位置を更新する（図１１Ｃを更新した図１１Ｄ参照）。その後、ステップＳ１６０２に戻る。
【０１４５】
また、ステップＳ１６０８では、物体位置推定手段１０８は、第二観測装置１０２の第二検出部１０２ａのカメラ３０５が検出した人の第二位置尤度と、第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７が出力した人の第二ＩＤ尤度とを基に、人の位置推定を行う。そして、この位置推定に基づき、人のＩＤ及び人の位置を更新する（図１１Ｃを更新した図１１Ｄ参照）。その後、ステップＳ１６０２に戻る。
【０１４６】
また、ステップＳ１６１０では、物体位置推定手段１０８は、第一観測装置１０１の第一検出部１０１ａのタグリーダ３０４が検出した人の第一ＩＤ尤度及び人の第一位置尤度を基に、人の位置推定を行う。そして、この位置推定に基づき、人のＩＤ及び人の位置を更新する（図１１Ｃを更新した図１１Ｄ参照）。その後、ステップＳ１６０２に戻る。
【０１４７】
その後、時刻2008/09/02_12:00:02以降に関しても同様の処理を行い、人のＩＤ及び人の位置を更新する（図１１Ｅを更新した図１１Ｆ参照）。
【０１４８】
今回は部屋３０１という屋内空間を例にして説明を行ったが、管理したい人がタグを所持可能な空間であれば、屋外であっても、本システムは利用可能である。例えば、校舎とグラウンドとの間に位置する校門又は昇降口にゲート型タグリーダを設置することで、校舎内に存在する生徒とグラウンドに存在する生徒を識別することができる。そして、グラウンドの塀又は校舎にタグリーダとカメラとを設置することで、グラウンド内のどの位置に生徒が存在するかを推定することが可能となる。グラウンドの面積が広く、１台のタグリーダ、カメラではグラウンド全域を観測できなければ、タグリーダ数、カメラ数を増やしても良い。
【０１４９】
以上のような構成により、第二観測装置１０２が物体の追跡に成功している場合、前記物体を前回検出したときのアソシエーション値を、今回、第二観測装置１０２の第二検出部１０２ａと画像処理部１０２ｂが検出した物体の第二ＩＤ尤度に置き換えることができる。これにより、物体位置推定手段１０８の処理を行えるようになる。
【０１５０】
（第二実施形態）
ここで、物体位置推定手段１０８の推定状況について考える。図１１Ａに示した人位置は、初期値をランダムに設定してあるため、実際の人の存在位置（図９Ａ）とはまるで異なっている。時刻2008/09/02_12:00:00に、第一観測装置１０１及び第二観測装置１０２が検出した人情報を基に物体位置推定を行った結果が図１１Ｂである。実際の人の存在位置（図９Ａ）に近づいてはいるものの、未だ２ｍ近くの位置誤差がある。これは、人の初期位置を基に、人位置を更新しているためである。つまり、物体位置推定システムの稼動直後は、物体位置の推定精度は低いことになる。それに伴い、物体位置推定手段１０８の物体位置推定結果を利用するアソシエーション手段１０９のアソシエーション値の精度も低くなる。
【０１５１】
そこで、アソシエーション手段１０９は、第一観測装置１０１の第一検出部１０１ａが検出した物体のＩＤと物体の位置を基に、第二観測装置１０２の第二検出部１０２ａと画像処理部１０２ｂが検出した物体に関するアソシエーション値を求めても良い。第一観測装置１０１の第一検出部１０１ａにタグリーダ３０４を一例として用いる場合を考える。上述したように、タグリーダ３０４の位置検出精度は低い。そのため、アソシエーション手段１０９は、物体位置推定手段１０８の物体位置推定結果が収束するまでと収束後とでアソシエーション値に算出に用いる情報を変えても良い。具体的には、物体位置推定手段１０８の物体位置推定結果が収束するまでは、タグリーダ３０４が検出した物体のＩＤと物体の位置を基に、第二観測装置１０２の第二検出部１０２ａと画像処理部１０２ｂが検出した物体に関するアソシエーション値を求める。一方で、物体位置推定手段１０８の物体位置推定結果が収束してからは、物体位置推定結果を基に、第二観測装置１０２の第二検出部１０２ａと画像処理部１０２ｂが検出した物体に関するアソシエーション値を求めても良い。
【０１５２】
ここで、アソシエーション手段１０９による物体位置の収束の判断の一例を説明する。物体の位置の更新方法に上述したカルマンフィルタを一例として用いる場合、物体の推定位置は、平均と分散で表現されたガウス分布として出力される。このとき、全ての物体の平均分散が閾値未満となったとアソシエーション手段１０９で判断した時点で、物体位置が収束したとアソシエーション手段１０９で判断しても良い。また、事前実験によって物体位置の収束状況（例えば、起動時からＮ回目で物体位置が収束するという情報（ただし、Ｎは１を越える整数。））をアソシエーション手段１０９で予め把握しておき、物体位置推定システム起動時からＮ回目の観測までは物体位置は収束しない、とアソシエーション手段１０９で判断させても良い。このとき、物体位置推定手段１０８は、物体位置を何回更新したかを把握するためのカウンタを備えているものとする。
【０１５３】
以上のような構成により、本発明に係る物体位置推定システムの起動直後には、第一観測装置１０１の出力情報を用いてアソシエーション手段１０９がアソシエーション値を求めることができる。これにより、より正確なアソシエーション値、つまりは第二ＩＤ尤度を算出することができる。
【０１５４】
なお、各実施形態において、第一観測部として機能する第一検出部１０１ａと、第一物体位置尤度決定手段１０３と、第一物体ＩＤ尤度決定手段１０４と、第二観測部として機能する第二検出部１０２ａと、第二物体位置尤度決定手段１０５と、物体追跡状況決定手段１０６と、第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７と、アソシエーション手段１０９と、物体位置推定手段１０８となどのそれぞれ、又は、そのうちの任意の一部は、それ自体がソフトウェアで構成することができる。よって、例えば、本願明細書のそれぞれの実施形態の制御動作を構成するステップを有するコンピュータプログラムとして、記憶装置（ハードディスク等）などの記録媒体に読み取り可能に記憶させ、そのコンピュータプログラムをコンピュータの一時記憶装置（半導体メモリ等）に読み込んでＣＰＵを用いて実行することにより、前記した各機能又は各ステップを実行することができる。
【０１５５】
なお、前記様々な実施形態又は変形例のうちの任意の実施形態又は変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１５６】
本発明に係る物体位置推定システム、物体位置推定装置、物体位置推定方法、及び物体位置推定プログラムは、物体のＩＤ識別機能が無い観測装置を含む場合においても物体の位置推定を行うことができる。既に監視カメラシステム等の普及が進んでいるが、監視領域の画像を蓄積し、被写体の特定は人手で閲覧することで行う形態のものが一般的である。本発明により人手によらない人の特定と位置の特定が可能となれば、人の位置又は動線の自動取得と管理が実現し、セキュリティ用途として従来にない特徴をもつ人管理システムを提供でき極めて有用である。また、物流現場等でのコンテナなどの物品の位置を管理するシステムなどにも応用できる。
【０１５７】
本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形又は修正は明白である。そのような変形又は修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体の位置を推定する物体位置推定システムであって、
異なる時刻における、前記物体の位置とＩＤとを含む第一観測情報をそれぞれ取得する第一観測部と、
前記第一観測情報を基に、前記異なる時刻のそれぞれでの前記物体の推定位置である第一物体位置尤度を決定する第一物体位置尤度決定手段と、
前記ＩＤを基に、前記物体の第一物体ＩＤ尤度をそれぞれの時刻で決定する第一物体ＩＤ尤度決定手段と、
異なる時刻に取得された前記物体の位置と特徴量を含む第二観測情報毎に第二観測ＩＤを付す第二観測部と、
前記第二観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の推定位置である第二物体位置尤度を決定する第二物体位置尤度決定手段と、
異なる時刻に観測された前記物体の特徴量が同じである２つの前記第二観測情報の第二観測ＩＤ同士を関連付けて前記物体の追跡状況情報を決定する物体追跡状況決定手段と、
前記物体の前記追跡状況情報と前記物体の推定位置とに基づいて前記第二観測情報の第二物体ＩＤ尤度を決定する第二物体ＩＤ尤度決定手段と、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度に基づいて第一物体アソシエーション値を算出し、前記第二物体ＩＤ尤度と前記第二物体位置尤度に基づいて第二物体アソシエーション値を算出するアソシエーション手段と、
（１）前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度と前記第一物体アソシエーション値と、（２）前記第二物体ＩＤ尤度と前記第二物体位置尤度と前記第二物体アソシエーション値との少なくとも一方に基づいて前記物体の位置を推定する物体位置推定手段と、を備える物体位置推定システム。
【請求項２】
さらに、前記物体追跡状況決定手段は、物体の追跡に成功している確率を示す追跡成功尤度と、物体の追跡に失敗している確率を示す追跡失敗尤度を出力し、
前記第二物体ＩＤ尤度決定手段は、前記物体の前回検出時に算出されたアソシエーション値と前記追跡成功尤度を乗算した値と、検出対象としている総ての物体の数で追跡失敗尤度を除算した値の和を、前記物体の第二ＩＤ尤度とする請求項１に記載の物体位置推定システム。
【請求項３】
前記物体追跡状況決定手段が、時刻が異なるが前記物体の特徴量が同じ前記第二観測情報を２つ検出することにより、前記第二観測装置が検出した前記物体の追跡状況を追跡中であると決定した場合、前記アソシエーション手段は、前記物体位置推定手段が推定した前記物体のＩＤと前記物体の位置に基づいて、前記第二観測装置が検出した前記物体のＩＤを求める請求項１又は２に記載の物体位置推定システム。
【請求項４】
更に、前記環境内に存在する前記人が出入りする出入口の位置を含む出入口情報、又は、前記第一観測装置の死角情報と、又は、前記第二観測装置の死角情報が記録された環境マップを備える請求項１又は２に記載の物体位置推定システム。
【請求項５】
更に、前記物体追跡状況決定手段は、重なり合った複数物体を１つの物体として検出している確率を決定する請求項１又は２に記載の物体位置推定システム。
【請求項６】
物体の位置を推定する物体位置推定方法であって、
異なる時刻における、前記物体の位置とＩＤとを含む第一観測情報をそれぞれ第一観測部で取得し、
前記第一観測情報を基に、前記異なる時刻のそれぞれでの前記物体の推定位置である第一物体位置尤度を第一物体位置尤度決定手段で決定し、
前記ＩＤを基に、前記物体の第一物体ＩＤ尤度をそれぞれの時刻で第一物体ＩＤ尤度決定手段で決定し、
異なる時刻に取得された前記物体の位置と特徴量を含む第二観測情報毎に前記第二観測部で第二観測ＩＤを付し、
前記第二観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の推定位置である第二物体位置尤度を第二物体位置尤度決定手段で決定し、
異なる時刻に観測された前記物体の特徴量が同じである２つの前記第二観測情報の第二観測ＩＤ同士を関連付けて前記物体の追跡状況情報を物体追跡状況決定手段で決定し、
前記物体の前記追跡状況情報と前記物体の推定位置とに基づいて前記第二観測情報の第二物体ＩＤ尤度を第二物体ＩＤ尤度決定手段で決定し、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度に基づいて第一物体アソシエーション値をアソシエーション手段で算出し、
前記物体の前記第二物体ＩＤ尤度と前記第二物体位置尤度に基づいて第二物体アソシエーション値をアソシエーション手段で算出し、
（１）前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度と前記第一物体アソシエーション値と、（２）前記第二物体ＩＤ尤度と前記第二物体位置尤度と前記第二物体アソシエーション値との少なくとも一方に基づいて前記物体の位置を物体位置推定手段で推定する、物体位置推定方法。
【請求項７】
コンピュータに、
異なる時刻における、物体の位置とＩＤとを含む第一観測情報をそれぞれ第一観測部で取得する機能と、
前記第一観測情報を基に、前記異なる時刻それぞれでの前記物体の推定位置である第一物体位置尤度を第一物体位置尤度決定手段で決定する機能と、
前記ＩＤを基に、前記物体の第一物体ＩＤ尤度をそれぞれの時刻で第一物体ＩＤ尤度決定手段で決定する機能と、
異なる時刻に取得された前記物体の位置と特徴量を含む第二観測情報毎に前記第二観測部で第二観測ＩＤを付する機能と、
前記第二観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の推定位置である第二物体位置尤度を第二物体位置尤度決定手段で決定する機能と、
異なる時刻に観測された前記物体の特徴量が同じである２つの前記第二観測情報の第二観測ＩＤ同士を関連付けて前記物体の追跡状況情報を物体追跡状況決定手段で決定する機能と、
前記物体の前記追跡状況情報と前記物体の推定位置とに基づいて前記第二観測情報の第二物体ＩＤ尤度を第二物体ＩＤ尤度決定手段で決定する機能と、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度に基づいて第一物体アソシエーション値をアソシエーション手段で算出する機能と、
前記物体の前記第二物体ＩＤ尤度と前記第二物体位置尤度に基づいて第二物体アソシエーション値をアソシエーション手段で算出する機能と、
（１）前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度と前記第一物体アソシエーション値と、（２）前記第二物体ＩＤ尤度と前記第二物体位置尤度と前記第二物体アソシエーション値との少なくとも一方に基づいて前記物体の位置を物体位置推定手段で推定する機能とを実現させるための物体位置推定プログラム。
【請求項８】
異なる時刻における、物体の位置とＩＤとを含む第一観測情報をそれぞれ取得する第一観測部からの前記第一観測情報を基に、前記異なる時刻それぞれでの前記物体の推定位置である第一物体位置尤度を決定する第一物体位置尤度決定手段と、
前記ＩＤを基に、前記物体の第一物体ＩＤ尤度をそれぞれの時刻で決定する第一物体ＩＤ尤度決定手段と、
異なる時刻に取得された前記物体の位置と特徴量を含む第二観測情報毎に第二観測ＩＤを付す第二観測部からの前記第二観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の推定位置である第二物体位置尤度を決定する第二物体位置尤度決定手段と、
異なる時刻に観測された前記物体の特徴量が同じである２つの前記第二観測情報の第二観測ＩＤ同士を関連付けて前記物体の追跡状況情報を決定する物体追跡状況決定手段と、
前記物体の前記追跡状況情報と前記物体の推定位置とに基づいて前記第二観測情報の第二物体ＩＤ尤度を決定する第二物体ＩＤ尤度決定手段と、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度に基づく第一物体アソシエーション値と、前記第二物体ＩＤ尤度と前記第二物体位置尤度に基づく第二物体アソシエーション値とを算出するアソシエーション手段と、
（１）前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度と前記第一物体アソシエーション値と、（２）前記第二物体ＩＤ尤度と前記第二物体位置尤度と前記第二物体アソシエーション値との少なくともいずれか一方に基づいて前記物体の位置を推定する物体位置推定手段と、
を備える物体位置推定装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１Ａ】
2010095437.tif 000058
【図１Ｂ】
2010095437.tif 000059
【図２】
2010095437.tif 000060
【図３】
2010095437.tif 000061
【図４】
2010095437.tif 000062
【図５】
2010095437.tif 000063
【図６】
2010095437.tif 000064
【図７】
2010095437.tif 000065
【図８】
2010095437.tif 000066
【図９Ａ】
2010095437.tif 000067
【図９Ｂ】
2010095437.tif 000068
【図９Ｃ】
2010095437.tif 000069
【図１０Ａ】
2010095437.tif 000070
【図１０Ｂ】
2010095437.tif 000071
【図１０Ｃ】
2010095437.tif 000072
【図１１Ａ】
2010095437.tif 000073
【図１１Ｂ】
2010095437.tif 000074
【図１１Ｃ】
2010095437.tif 000075
【図１１Ｄ】
2010095437.tif 000076
【図１１Ｅ】
2010095437.tif 000077
【図１１Ｆ】
2010095437.tif 000078
【図１２Ａ】
2010095437.tif 000079
【図１２Ｂ】
2010095437.tif 000080
【図１３】
2010095437.tif 000081
【図１４】
2010095437.tif 000082
【図１５】
2010095437.tif 000083
【図１６】
2010095437.tif 000084
【図１７】
2010095437.tif 000085
【図１８】
2010095437.tif 000086
【図１９Ａ】
2010095437.tif 000087
【図１９Ｂ】
2010095437.tif 000088
【手続補正書】
【提出日】平成22年9月2日(2010.9.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体の位置を推定する物体位置推定システムであって、
異なる時刻における、前記物体の位置とＩＤとを含む第一観測情報をそれぞれ取得する第一観測部と、
前記第一観測情報を基に、前記異なる時刻のそれぞれでの前記物体の位置に関して、その物体がどのＩＤの物体であるらしいか、を確率的に表した第一物体位置尤度を決定する第一物体位置尤度決定手段と、
前記ＩＤを基に、前記物体の第一物体ＩＤ尤度をそれぞれの時刻で決定する第一物体ＩＤ尤度決定手段と、
異なる時刻に取得された前記物体の位置と特徴量を含む第二観測情報毎に第二観測ＩＤを付す第二観測部と、
前記第二観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の位置に関して、その物体がどのＩＤの物体であるらしいか、を確率的に表した第二物体位置尤度を決定する第二物体位置尤度決定手段と、
異なる時刻に観測された前記物体の特徴量が同じである２つの前記第二観測情報の第二観測ＩＤ同士を関連付けて前記物体の追跡状況情報を決定する物体追跡状況決定手段と、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度との積を第一物体アソシエーション値として算出するとともに、前記物体の前記第二物体位置尤度と前記第二観測情報の第二物体ＩＤ尤度との積を第二物体アソシエーション値として算出するアソシエーション手段と、
前記物体の前記追跡状況情報と前記アソシエーション値とに基づいて前記第二観測情報の前記第二物体ＩＤ尤度を決定する第二物体ＩＤ尤度決定手段と、
（１）前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度及び前記第一物体位置尤度と、（２）前記第二物体ＩＤ尤度決定手段により決定された第二物体ＩＤ尤度及び前記第二物体位置尤度とを、前記物体の推定位置の更新量の重みとして、前記物体の位置を更新する事で、前記物体の位置を推定する物体位置推定手段と、を備える物体位置推定システム。
【請求項２】
さらに、前記物体追跡状況決定手段は、物体の追跡に成功している確率を示す追跡成功尤度と、物体の追跡に失敗している確率を示す追跡失敗尤度を出力し、
前記第二物体ＩＤ尤度決定手段は、前記物体の前回検出時に算出されたアソシエーション値と前記追跡成功尤度を乗算した値と、検出対象としている総ての物体の数で追跡失敗尤度を除算した値の和を、前記物体の第二ＩＤ尤度とする請求項１に記載の物体位置推定システム。
【請求項３】
更に、環境内に存在する前記人が出入りする出入口の位置を含む出入口情報、又は、前記第一観測部の死角情報と、又は、前記第二観測部の死角情報が記録された環境マップを備える請求項１又は２に記載の物体位置推定システム。
【請求項４】
物体の位置を推定する物体位置推定方法であって、
異なる時刻における、前記物体の位置とＩＤとを含む第一観測情報をそれぞれ第一観測部で取得し、
前記第一観測情報を基に、前記異なる時刻のそれぞれでの前記物体の位置に関して、その物体がどのＩＤの物体であるらしいか、を確率的に表した第一物体位置尤度を第一物体位置尤度決定手段で決定し、
前記ＩＤを基に、前記物体の第一物体ＩＤ尤度をそれぞれの時刻で第一物体ＩＤ尤度決定手段で決定し、
異なる時刻に取得された前記物体の位置と特徴量を含む第二観測情報毎に前記第二観測部で第二観測ＩＤを付し、
前記第二観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の位置に関して、その物体がどのＩＤの物体であるらしいか、を確率的に表した第二物体位置尤度を第二物体位置尤度決定手段で決定し、
異なる時刻に観測された前記物体の特徴量が同じである２つの前記第二観測情報の第二観測ＩＤ同士を関連付けて前記物体の追跡状況情報を物体追跡状況決定手段で決定し、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度との積を第一物体アソシエーション値としてアソシエーション手段で算出するとともに、前記物体の前記第二物体位置尤度と前記第二観測情報の第二物体ＩＤ尤度との積を第二物体アソシエーション値として前記アソシエーション手段で算出し、
前記物体の前記追跡状況情報と前記アソシエーション値とに基づいて前記第二観測情報の前記第二物体ＩＤ尤度を第二物体ＩＤ尤度決定手段で決定し、
（１）前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度及び前記第一物体位置尤度と、（２）前記第二物体ＩＤ尤度決定手段により決定された第二物体ＩＤ尤度及び前記第二物体位置尤度とを、前記物体の推定位置の更新量の重みとして、前記物体の位置を更新する事で、前記物体の位置を物体位置推定手段で推定する、物体位置推定方法。
【請求項５】
コンピュータに、
異なる時刻における、物体の位置とＩＤとを含む第一観測情報をそれぞれ第一観測部で取得する機能と、
前記第一観測情報を基に、前記異なる時刻それぞれでの前記物体の位置に関して、その物体がどのＩＤの物体であるらしいか、を確率的に表した第一物体位置尤度を第一物体位置尤度決定手段で決定する機能と、
前記ＩＤを基に、前記物体の第一物体ＩＤ尤度をそれぞれの時刻で第一物体ＩＤ尤度決定手段で決定する機能と、
異なる時刻に取得された前記物体の位置と特徴量を含む第二観測情報毎に前記第二観測部で第二観測ＩＤを付する機能と、
前記第二観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の位置に関して、その物体がどのＩＤの物体であるらしいか、を確率的に表した第二物体位置尤度を第二物体位置尤度決定手段で決定する機能と、
異なる時刻に観測された前記物体の特徴量が同じである２つの前記第二観測情報の第二観測ＩＤ同士を関連付けて前記物体の追跡状況情報を物体追跡状況決定手段で決定する機能と、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度との積を第一物体アソシエーション値としてアソシエーション手段で算出するとともに、前記物体の前記第二物体位置尤度と前記第二観測情報の第二物体ＩＤ尤度との積を第二物体アソシエーション値として前記アソシエーション手段で算出する機能と、
前記物体の前記追跡状況情報と前記アソシエーション値とに基づいて前記第二観測情報の前記第二物体ＩＤ尤度を第二物体ＩＤ尤度決定手段で決定する機能と、
（１）前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度及び前記第一物体位置尤度と、（２）前記第二物体ＩＤ尤度決定手段により決定された第二物体ＩＤ尤度及び前記第二物体位置尤度とを、前記物体の推定位置の更新量の重みとして、前記物体の位置を更新する事で、前記物体の位置を物体位置推定手段で推定する機能とを実現させるための物体位置推定プログラム。
【請求項６】
異なる時刻における、物体の位置とＩＤとを含む第一観測情報をそれぞれ取得する第一観測部からの前記第一観測情報を基に、前記異なる時刻それぞれでの前記物体の位置に関して、その物体がどのＩＤの物体であるらしいか、を確率的に表した第一物体位置尤度を決定する第一物体位置尤度決定手段と、
前記ＩＤを基に、前記物体の第一物体ＩＤ尤度をそれぞれの時刻で決定する第一物体ＩＤ尤度決定手段と、
異なる時刻に取得された前記物体の位置と特徴量を含む第二観測情報毎に第二観測ＩＤを付す第二観測部からの前記第二観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の位置に関して、その物体がどのＩＤの物体であるらしいか、を確率的に表した第二物体位置尤度を決定する第二物体位置尤度決定手段と、
異なる時刻に観測された前記物体の特徴量が同じである２つの前記第二観測情報の第二観測ＩＤ同士を関連付けて前記物体の追跡状況情報を決定する物体追跡状況決定手段と、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度との積を第一物体アソシエーション値として算出するとともに、前記物体の前記第二物体位置尤度と前記第二観測情報の第二物体ＩＤ尤度との積を第二物体アソシエーション値として算出するアソシエーション手段と、
前記物体の前記追跡状況情報と前記アソシエーション値とに基づいて前記第二観測情報の前記第二物体ＩＤ尤度を決定する第二物体ＩＤ尤度決定手段と、
（１）前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度及び前記第一物体位置尤度と、（２）前記第二物体ＩＤ尤度決定手段により決定された第二物体ＩＤ尤度及び前記第二物体位置尤度とを、前記物体の推定位置の更新量の重みとして、前記物体の位置を更新する事で、前記物体の位置を推定する物体位置推定手段と、
を備える物体位置推定装置。
【手続補正書】
【提出日】平成22年12月21日(2010.12.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明の第１態様によれば、物体の位置を推定する物体位置推定システムであって、
異なる時刻における、前記物体の位置とＩＤとを含む第一観測情報をそれぞれ取得する第一観測部と、
前記第一観測情報を基に、前記異なる時刻のそれぞれでの前記物体の位置に関して、その物体がどのＩＤの物体であるらしいか、を確率的に表した第一物体位置尤度を決定する第一物体位置尤度決定手段と、
前記ＩＤを基に、前記物体の第一物体ＩＤ尤度をそれぞれの時刻で決定する第一物体ＩＤ尤度決定手段と、
異なる時刻に取得された前記物体の位置と特徴量を含む第二観測情報毎に第二観測ＩＤを付す第二観測部と、
前記第二観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の位置に関して、その物体がどのＩＤの物体であるらしいか、を確率的に表した第二物体位置尤度を決定する第二物体位置尤度決定手段と、
異なる時刻に観測された前記物体の特徴量が同じである２つの前記第二観測情報の第二観測ＩＤ同士を関連付けて前記物体の追跡状況情報を決定する物体追跡状況決定手段と、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度との積を第一物体アソシエーション値として算出するとともに、前記物体の前記第二物体位置尤度と前記第二観測情報の第二物体ＩＤ尤度との積を第二物体アソシエーション値として算出するアソシエーション手段と、
前記第二観測部により付された第二観測ＩＤが、前記物体の前記追跡状況情報により関連付けられた２つの第二観測情報ＩＤの一方であるときに、前記追跡状況情報により関連づけられかつ前記一方の第二観測情報ＩＤよりも時間的に古い他方の第二観測情報ＩＤの観測時刻に対応した前記第二物体アソシエーション値を前記第二観測情報の第二物体ＩＤ尤度として決定する第二物体ＩＤ尤度決定手段と、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度との積である第一物体アソシエーション値と、前記第二物体位置尤度と前記第二物体ＩＤ尤度決定手段により決定された第二物体ＩＤ尤度との積である第二物体アソシエーション値とのそれぞれを用いて、前記第一物体アソシエーション値又は前記第二物体アソシエーション値のそれぞれが高いほど、前記物体の推定位置の更新量が高くなるように、前記更新量の重みとして、前記物体の位置を更新する事で、前記物体の位置を推定する物体位置推定手段と、を備える物体位置推定システムを提供する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明の第４態様によれば、物体の位置を推定する物体位置推定方法であって、
異なる時刻における、前記物体の位置とＩＤとを含む第一観測情報をそれぞれ第一観測部で取得し、
前記第一観測情報を基に、前記異なる時刻のそれぞれでの前記物体の位置に関して、その物体がどのＩＤの物体であるらしいか、を確率的に表した第一物体位置尤度を第一物体位置尤度決定手段で決定し、
前記ＩＤを基に、前記物体の第一物体ＩＤ尤度をそれぞれの時刻で第一物体ＩＤ尤度決定手段で決定し、
異なる時刻に取得された前記物体の位置と特徴量を含む第二観測情報毎に前記第二観測部で第二観測ＩＤを付し、
前記第二観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の位置に関して、その物体がどのＩＤの物体であるらしいか、を確率的に表した第二物体位置尤度を第二物体位置尤度決定手段で決定し、
異なる時刻に観測された前記物体の特徴量が同じである２つの前記第二観測情報の第二観測ＩＤ同士を関連付けて前記物体の追跡状況情報を物体追跡状況決定手段で決定し、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度との積を第一物体アソシエーション値としてアソシエーション手段で算出するとともに、前記物体の前記第二物体位置尤度と前記第二観測情報の第二物体ＩＤ尤度との積を第二物体アソシエーション値としてアソシエーション手段で算出し、
前記第二観測部により付された第二観測ＩＤが、前記物体の前記追跡状況情報により関連付けられた２つの第二観測情報ＩＤの一方であるときに、前記追跡状況情報により関連づけられかつ前記一方の第二観測情報ＩＤよりも時間的に古い他方の第二観測情報ＩＤの観測時刻に対応した前記第二物体アソシエーション値を前記第二観測情報の第二物体ＩＤ尤度として第二物体ＩＤ尤度決定手段で決定し、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度との積である第一物体アソシエーション値と、前記第二物体位置尤度と前記第二物体ＩＤ尤度決定手段により決定された第二物体ＩＤ尤度との積である第二物体アソシエーション値とのそれぞれを用いて、前記第一物体アソシエーション値又は前記第二物体アソシエーション値のそれぞれが高いほど、前記物体の推定位置の更新量が高くなるように、前記更新量の重みとして、前記物体の位置を更新する事で、前記物体の位置を物体位置推定手段で推定する、、物体位置推定方法を提供する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明の第５態様によれば、コンピュータに、
異なる時刻における、物体の位置とＩＤとを含む第一観測情報をそれぞれ第一観測部で取得する機能と、
前記第一観測情報を基に、前記異なる時刻それぞれでの前記物体の位置に関して、その物体がどのＩＤの物体であるらしいか、を確率的に表した第一物体位置尤度を第一物体位置尤度決定手段で決定する機能と、
前記ＩＤを基に、前記物体の第一物体ＩＤ尤度をそれぞれの時刻で第一物体ＩＤ尤度決定手段で決定する機能と、
異なる時刻に取得された前記物体の位置と特徴量を含む第二観測情報毎に前記第二観測部で第二観測ＩＤを付する機能と、
前記第二観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の位置に関して、その物体がどのＩＤの物体であるらしいか、を確率的に表した第二物体位置尤度を第二物体位置尤度決定手段で決定する機能と、
異なる時刻に観測された前記物体の特徴量が同じである２つの前記第二観測情報の第二観測ＩＤ同士を関連付けて前記物体の追跡状況情報を物体追跡状況決定手段で決定する機能と、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度との積を第一物体アソシエーション値としてアソシエーション手段で算出するとともに、前記物体の前記第二物体位置尤度と前記第二観測情報の第二物体ＩＤ尤度との積を第二物体アソシエーション値としてアソシエーション手段で算出する機能と、
前記第二観測部により付された第二観測ＩＤが、前記物体の前記追跡状況情報により関連付けられた２つの第二観測情報ＩＤの一方であるときに、前記追跡状況情報により関連づけられかつ前記一方の第二観測情報ＩＤよりも時間的に古い他方の第二観測情報ＩＤの観測時刻に対応した前記第二物体アソシエーション値を前記第二観測情報の第二物体ＩＤ尤度として第二物体ＩＤ尤度決定手段で決定する機能と、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度との積である第一物体アソシエーション値と、前記第二物体位置尤度と前記第二物体ＩＤ尤度決定手段により決定された第二物体ＩＤ尤度との積である第二物体アソシエーション値とのそれぞれを用いて、前記第一物体アソシエーション値又は前記第二物体アソシエーション値のそれぞれが高いほど、前記物体の推定位置の更新量が高くなるように、前記更新量の重みとして、前記物体の位置を更新する事で、前記物体の位置を物体位置推定手段で推定する機能とを実現させるための物体位置推定プログラムを提供する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明の第６態様によれば、異なる時刻における、物体の位置とＩＤとを含む第一観測情報をそれぞれ取得する第一観測部からの前記第一観測情報を基に、前記異なる時刻それぞれでの前記物体の位置に関して、その物体がどのＩＤの物体であるらしいか、を確率的に表した第一物体位置尤度を決定する第一物体位置尤度決定手段と、
前記ＩＤを基に、前記物体の第一物体ＩＤ尤度をそれぞれの時刻で決定する第一物体ＩＤ尤度決定手段と、
異なる時刻に取得された前記物体の位置と特徴量を含む第二観測情報毎に第二観測ＩＤを付す第二観測部からの前記第二観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の位置に関して、その物体がどのＩＤの物体であるらしいか、を確率的に表した第二物体位置尤度を決定する第二物体位置尤度決定手段と、
異なる時刻に観測された前記物体の特徴量が同じである２つの前記第二観測情報の第二観測ＩＤ同士を関連付けて前記物体の追跡状況情報を決定する物体追跡状況決定手段と、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度との積を第一物体アソシエーション値として算出するとともに、前記物体の前記第二物体位置尤度と前記第二観測情報の第二物体ＩＤ尤度との積を第二物体アソシエーション値として算出するアソシエーション手段と、
前記第二観測部により付された第二観測ＩＤが、前記物体の前記追跡状況情報により関連付けられた２つの第二観測情報ＩＤの一方であるときに、前記追跡状況情報により関連づけられかつ前記一方の第二観測情報ＩＤよりも時間的に古い他方の第二観測情報ＩＤの観測時刻に対応した前記第二物体アソシエーション値を前記第二観測情報の第二物体ＩＤ尤度として決定する第二物体ＩＤ尤度決定手段と、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度との積である第一物体アソシエーション値と、前記第二物体位置尤度と前記第二物体ＩＤ尤度決定手段により決定された第二物体ＩＤ尤度との積である第二物体アソシエーション値とのそれぞれを用いて、前記第一物体アソシエーション値又は前記第二物体アソシエーション値のそれぞれが高いほど、前記物体の推定位置の更新量が高くなるように、前記更新量の重みとして、前記物体の位置を更新する事で、前記物体の位置を推定する物体位置推定手段と、
を備える物体位置推定装置を提供する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７６】
具体的には以下の方法で行う。アソシエーション手段１０９は、その位置推定の方法と
して以下の第一ＩＤ尤度と第一位置尤度とを受け取ると、受け取った物体の第一ＩＤ尤度と第一位置尤度と基にアソシエーション値（第１アソシエーション値）の計算を行う。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
アソシエーション手段１０９は、第一観測装置１０１から受け取った物体の第一ＩＤ尤度と第一位置尤度と、第二観測装置１０２から受け取った物体の第二位置尤度と、第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７から受け取った物体の第二ＩＤ尤度とを基に、検出した物体がどのＩＤの物体であるか、を確率的に表す値、すなわち、確率値（第１アソシエーション値と第２アソシエーション値）を求める。物体の検出は、第一観測装置１０１の第一検出部１０１ａ及び第二観測装置１０２の第二検出部１０２ａと画像処理部１０２ｂにより行われる。ここでの説明では、第一観測装置１０１及び第二観測装置１０２をまとめて「観測装置」と呼び、第一ＩＤ尤度及び第二ＩＤ尤度をまとめて「ＩＤ尤度」と呼び、第一位置尤度及び第二位置尤度をまとめて「位置尤度」と呼ぶこととする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７８】
ここで、アソシエーション手段１０９が求めた確率値を「アソシエーション値」と呼ぶこととする。具体的には、アソシエーション値とは、観測装置で観測されたＩＤ尤度と位置尤度との情報と実際の物体との関連付けを表す値である（第二ＩＤ尤度については、第二物体ＩＤ尤度決定手段が出力である）。つまり、観測装置から受け取った物体のＩＤ尤度と位置尤度とが、どのＩＤの物体を検出することによって得られた値であるかを確率的に表す値である。先に述べた、物体のＩＤ尤度及び位置尤度は、それぞれ、観測情報（観測データ）が、ある物体を観測して得られた情報（データ）である、という確からしさを表す値である。また、アソシエーション値は、このＩＤ尤度と位置尤度との積として表される。すなわち、物体の第一物体ＩＤ尤度と第一物体位置尤度との積として第一物体アソシエーション値で表す。物体の第二物体位置尤度と第二物体ＩＤ尤度との積として第二物体アソシエーション値で表す。なお、アソシエーション手段１０９でアソシエーション値の計算を行うために用いる、第二観測装置１０２が検出した物体における、第二ＩＤ尤度は、第二観測装置１０２ではなく、第二物体ＩＤ尤度決定手段１０７で算出される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体の位置を推定する物体位置推定システムであって、
異なる時刻における、前記物体の位置とＩＤとを含む第一観測情報をそれぞれ取得する第一観測部と、
前記第一観測情報を基に、前記異なる時刻のそれぞれでの前記物体の位置に関して、その物体がどのＩＤの物体であるらしいか、を確率的に表した第一物体位置尤度を決定する第一物体位置尤度決定手段と、
前記ＩＤを基に、前記物体の第一物体ＩＤ尤度をそれぞれの時刻で決定する第一物体ＩＤ尤度決定手段と、
異なる時刻に取得された前記物体の位置と特徴量を含む第二観測情報毎に第二観測ＩＤを付す第二観測部と、
前記第二観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の位置に関して、その物体がどのＩＤの物体であるらしいか、を確率的に表した第二物体位置尤度を決定する第二物体位置尤度決定手段と、
異なる時刻に観測された前記物体の特徴量が同じである２つの前記第二観測情報の第二観測ＩＤ同士を関連付けて前記物体の追跡状況情報を決定する物体追跡状況決定手段と、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度との積を第一物体アソシエーション値として算出するとともに、前記物体の前記第二物体位置尤度と前記第二観測情報の第二物体ＩＤ尤度との積を第二物体アソシエーション値として算出するアソシエーション手段と、
前記第二観測部により付された第二観測ＩＤが、前記物体の前記追跡状況情報により関連付けられた２つの第二観測情報ＩＤの一方であるときに、前記追跡状況情報により関連づけられかつ前記一方の第二観測情報ＩＤよりも時間的に古い他方の第二観測情報ＩＤの観測時刻に対応した前記第二物体アソシエーション値を前記第二観測情報の第二物体ＩＤ尤度として決定する第二物体ＩＤ尤度決定手段と、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度との積である第一物体アソシエーション値と、前記第二物体位置尤度と前記第二物体ＩＤ尤度決定手段により決定された第二物体ＩＤ尤度との積である第二物体アソシエーション値とのそれぞれを用いて、前記第一物体アソシエーション値又は前記第二物体アソシエーション値のそれぞれが高いほど、前記物体の推定位置の更新量が高くなるように、前記更新量の重みとして、前記物体の位置を更新する事で、前記物体の位置を推定する物体位置推定手段と、を備える物体位置推定システム。
【請求項２】
さらに、前記物体追跡状況決定手段は、物体の追跡に成功している確率を示す追跡成功尤度と、物体の追跡に失敗している確率を示す追跡失敗尤度を出力し、
前記第二物体ＩＤ尤度決定手段は、前記物体の前回検出時に算出された第二物体アソシエーション値と前記追跡成功尤度を乗算した値と、検出対象としている総ての物体の数で追跡失敗尤度を除算した値の和を、前記第二物体ＩＤ尤度とする請求項１に記載の物体位置推定システム。
【請求項３】
更に、環境内に存在する前記物体が出入りする出入口の位置を含む出入口情報、又は、前記第一観測部の死角情報と、又は、前記第二観測部の死角情報が記録された環境マップを備える請求項１又は２に記載の物体位置推定システム。
【請求項４】
物体の位置を推定する物体位置推定方法であって、
異なる時刻における、前記物体の位置とＩＤとを含む第一観測情報をそれぞれ第一観測部で取得し、
前記第一観測情報を基に、前記異なる時刻のそれぞれでの前記物体の位置に関して、その物体がどのＩＤの物体であるらしいか、を確率的に表した第一物体位置尤度を第一物体位置尤度決定手段で決定し、
前記ＩＤを基に、前記物体の第一物体ＩＤ尤度をそれぞれの時刻で第一物体ＩＤ尤度決定手段で決定し、
異なる時刻に取得された前記物体の位置と特徴量を含む第二観測情報毎に前記第二観測部で第二観測ＩＤを付し、
前記第二観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の位置に関して、その物体がどのＩＤの物体であるらしいか、を確率的に表した第二物体位置尤度を第二物体位置尤度決定手段で決定し、
異なる時刻に観測された前記物体の特徴量が同じである２つの前記第二観測情報の第二観測ＩＤ同士を関連付けて前記物体の追跡状況情報を物体追跡状況決定手段で決定し、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度との積を第一物体アソシエーション値としてアソシエーション手段で算出するとともに、前記物体の前記第二物体位置尤度と前記第二観測情報の第二物体ＩＤ尤度との積を第二物体アソシエーション値としてアソシエーション手段で算出し、
前記第二観測部により付された第二観測ＩＤが、前記物体の前記追跡状況情報により関連付けられた２つの第二観測情報ＩＤの一方であるときに、前記追跡状況情報により関連づけられかつ前記一方の第二観測情報ＩＤよりも時間的に古い他方の第二観測情報ＩＤの観測時刻に対応した前記第二物体アソシエーション値を前記第二観測情報の第二物体ＩＤ尤度として第二物体ＩＤ尤度決定手段で決定し、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度との積である第一物体アソシエーション値と、前記第二物体位置尤度と前記第二物体ＩＤ尤度決定手段により決定された第二物体ＩＤ尤度との積である第二物体アソシエーション値とのそれぞれを用いて、前記第一物体アソシエーション値又は前記第二物体アソシエーション値のそれぞれが高いほど、前記物体の推定位置の更新量が高くなるように、前記更新量の重みとして、前記物体の位置を更新する事で、前記物体の位置を物体位置推定手段で推定する、物体位置推定方法。
【請求項５】
コンピュータに、
異なる時刻における、物体の位置とＩＤとを含む第一観測情報をそれぞれ第一観測部で取得する機能と、
前記第一観測情報を基に、前記異なる時刻それぞれでの前記物体の位置に関して、その物体がどのＩＤの物体であるらしいか、を確率的に表した第一物体位置尤度を第一物体位置尤度決定手段で決定する機能と、
前記ＩＤを基に、前記物体の第一物体ＩＤ尤度をそれぞれの時刻で第一物体ＩＤ尤度決定手段で決定する機能と、
異なる時刻に取得された前記物体の位置と特徴量を含む第二観測情報毎に前記第二観測部で第二観測ＩＤを付する機能と、
前記第二観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の位置に関して、その物体がどのＩＤの物体であるらしいか、を確率的に表した第二物体位置尤度を第二物体位置尤度決定手段で決定する機能と、
異なる時刻に観測された前記物体の特徴量が同じである２つの前記第二観測情報の第二観測ＩＤ同士を関連付けて前記物体の追跡状況情報を物体追跡状況決定手段で決定する機能と、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度との積を第一物体アソシエーション値としてアソシエーション手段で算出するとともに、前記物体の前記第二物体位置尤度と前記第二観測情報の第二物体ＩＤ尤度との積を第二物体アソシエーション値としてアソシエーション手段で算出する機能と、
前記第二観測部により付された第二観測ＩＤが、前記物体の前記追跡状況情報により関連付けられた２つの第二観測情報ＩＤの一方であるときに、前記追跡状況情報により関連づけられかつ前記一方の第二観測情報ＩＤよりも時間的に古い他方の第二観測情報ＩＤの観測時刻に対応した前記第二物体アソシエーション値を前記第二観測情報の第二物体ＩＤ尤度として第二物体ＩＤ尤度決定手段で決定する機能と、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度との積である第一物体アソシエーション値と、前記第二物体位置尤度と前記第二物体ＩＤ尤度決定手段により決定された第二物体ＩＤ尤度との積である第二物体アソシエーション値とのそれぞれを用いて、前記第一物体アソシエーション値又は前記第二物体アソシエーション値のそれぞれが高いほど、前記物体の推定位置の更新量が高くなるように、前記更新量の重みとして、前記物体の位置を更新する事で、前記物体の位置を物体位置推定手段で推定する機能とを実現させるための物体位置推定プログラム。
【請求項６】
異なる時刻における、物体の位置とＩＤとを含む第一観測情報をそれぞれ取得する第一観測部からの前記第一観測情報を基に、前記異なる時刻それぞれでの前記物体の位置に関して、その物体がどのＩＤの物体であるらしいか、を確率的に表した第一物体位置尤度を決定する第一物体位置尤度決定手段と、
前記ＩＤを基に、前記物体の第一物体ＩＤ尤度をそれぞれの時刻で決定する第一物体ＩＤ尤度決定手段と、
異なる時刻に取得された前記物体の位置と特徴量を含む第二観測情報毎に第二観測ＩＤを付す第二観測部からの前記第二観測情報を基に、前記それぞれの時刻での前記物体の位置に関して、その物体がどのＩＤの物体であるらしいか、を確率的に表した第二物体位置尤度を決定する第二物体位置尤度決定手段と、
異なる時刻に観測された前記物体の特徴量が同じである２つの前記第二観測情報の第二観測ＩＤ同士を関連付けて前記物体の追跡状況情報を決定する物体追跡状況決定手段と、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度との積を第一物体アソシエーション値として算出するとともに、前記物体の前記第二物体位置尤度と前記第二観測情報の第二物体ＩＤ尤度との積を第二物体アソシエーション値として算出するアソシエーション手段と、
前記第二観測部により付された第二観測ＩＤが、前記物体の前記追跡状況情報により関連付けられた２つの第二観測情報ＩＤの一方であるときに、前記追跡状況情報により関連づけられかつ前記一方の第二観測情報ＩＤよりも時間的に古い他方の第二観測情報ＩＤの観測時刻に対応した前記第二物体アソシエーション値を前記第二観測情報の第二物体ＩＤ尤度として決定する第二物体ＩＤ尤度決定手段と、
前記物体の前記第一物体ＩＤ尤度と前記第一物体位置尤度との積である第一物体アソシエーション値と、前記第二物体位置尤度と前記第二物体ＩＤ尤度決定手段により決定された第二物体ＩＤ尤度との積である第二物体アソシエーション値とのそれぞれを用いて、前記第一物体アソシエーション値又は前記第二物体アソシエーション値のそれぞれが高いほど、前記物体の推定位置の更新量が高くなるように、前記更新量の重みとして、前記物体の位置を更新する事で、前記物体の位置を推定する物体位置推定手段と、
を備える物体位置推定装置。
【国際調査報告】
2010095437.tif 000089
2010095437.tif 000090
2010095437.tif 000091
2010095437.tif 000092