(57)【要約】【課題】それ自身では位置精度が十分ではない無線タグを用いながら、位置検出の精度をはるかに向上させるようにした移動体検出システムを提供する。【解決手段】移動体１０に装着され、移動体１０の停止（又は動き始め）を検出するセンサ１１（１１ｂ）と、移動体１０に装着され、移動体１０から識別コードを送信する無線タグ１２と、移動体１０の動画像を撮像する撮像手段２０とを備えてなる移動体検出システム１ａ（１ｂ）であって、前記センサ１１（１１ｂ）によって移動体１０の停止（又は移動体１０の動き始め）が検出された場合、前記撮像手段によって撮像された停止前（又は動き始め前）の画像と停止後（又は動き始め後）の画像を抽出し、これら前後の画像の差分をとって移動体１０の位置を検出する。そして、無線タグ１２から送信されてきた識別コードとともに何がどこに存在するかを報知可能に出力する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に装着され、移動体が停止したことを検出するセンサと、移動体に装着され、移動体から識別コードを送信する無線タグと、当該移動体の動画像を撮像して移動体の画像を出力する撮像手段とを備えてなる移動体検出システムであって、
前記センサによって移動体の停止が検出された場合、前記撮像手段によって撮像された停止前の画像と停止後の画像を抽出し、これら前後の画像の差分を取ることによって移動体の位置を検出する位置検出手段と、
当該位置検出手段によって検出された位置と、前記無線タグから送信されてきた識別コードに関する情報を報知可能に出力する出力手段とを備えたことを特徴とする移動体検出システム。
【請求項２】
前記無線タグが、前記センサによって移動体の停止が検出された場合に、その移動体の識別コードを送信するものである請求項１に記載の移動体検出システム。
【請求項３】
前記停止前の画像が、停止前の所定の期間の平均画像であり、前記停止後の画像が、停止後の所定の期間の平均画像である請求項１または請求項２に記載の移動体検出システム。
【請求項４】
移動体に装着され、移動体の動作開始を検出するセンサと、移動体に装着され、移動体から識別コードを送信する無線タグと、当該移動体の動画像を撮像して移動体の画像を出力する撮像手段とを備えてなる移動体検出システムであって、
前記センサによって移動体の動作開始が検出された場合、前記撮像手段によって撮像された動作開始前の画像と動作開始後の画像を抽出し、これら前後の画像の差分を取ることによって移動体の位置を検出する位置検出手段と、
当該位置検出手段によって検出された位置と、前記無線タグから送信されてきた識別コードに関する情報を報知可能に出力する出力手段とを備えたことを特徴とする移動体検出システム。
【請求項５】
前記無線タグが、前記センサによって移動体の動き始めが検出された場合に識別コードを送信するものである請求項４に記載の移動体検出システム。
【請求項６】
前記動作開始前の画像が、動作開始前の所定の期間の平均画像であり、前記動作開始後の画像が、動作開始後の所定の期間の平均画像である請求項４または請求項５に記載の移動体検出システム。
【請求項７】
カメラの画角内に存在する移動体の位置を検出する移動体検出プログラムにおいて、
移動体の停止が検出された場合に、前記カメラによって撮像された移動体の停止前の画像と停止後の画像を抽出し、これら抽出された前後の画像の差分を取ることによって移動体の位置を検出し、当該検出された位置と前記移動体から送信されてきた識別コードに関する情報とを報知可能に出力するようにしたことを特徴とする移動体検出プログラム。
【請求項８】
移動体に装着されたセンサによって移動体の停止が検出されたタイミングで送信されてきた移動体の識別コードを受信する前の画像と、当該識別コードを受信した後の画像を抽出し、これら抽出した前後の画像の差分を取ることによって移動体の位置を検出し、当該検出された位置と前記移動体から送信されてきた識別コードに関する情報とを報知可能に出力するようにした請求項７に記載の移動体検出プログラム。
【請求項９】
前記停止前の画像が、停止前の所定の期間の平均画像であり、前記停止後の画像が、停止後の所定の期間の平均画像である請求項７または８に記載の移動体検出プログラム。
【請求項１０】
カメラの画角内に存在する移動体の位置を検出する移動体検出プログラムにおいて、
移動体の動作開始が検出された場合に、前記カメラによって撮像された動作開始前の画像と動作開始後の画像を抽出し、これら抽出された前後の画像の差分を取ることによって移動体の位置を検出し、当該検出された位置と前記移動体から送信されてきた識別コードに関する情報を報知可能に出力するようにしたことを特徴とする移動体検出プログラム。
【請求項１１】
移動体に装着されたセンサによって移動体の動作開始が検出されたタイミングで送信されてきた移動体の識別コードを受信する前の画像と、当該識別コードを受信した後の画像を抽出し、これら抽出した前後の画像の差分を取ることによって移動体の位置を検出し、当該検出された位置と前記移動体から送信されてきた識別コードに関する情報とを報知可能に出力するようにした請求項１０に記載の移動体検出プログラム。
【請求項１２】
前記動作開始前の画像が、動作開始前の所定の期間の平均画像であり、前記動作開始後の画像が、動作開始後の所定の期間の平均画像である請求項１０または１１に記載の移動体検出プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工具・書籍・自動車・玩具などのように人手によって持ち運び可能な移動体や、エンジンを駆動することによって移動する移動体の位置をカメラやその移動体に装着される無線タグなどを用いて検出する移動体検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ユビキタスサービスにおける個体識別や位置検出のための手段として、ＲＦＩＤなるシステムが注目されている。このＲＦＩＤは、受信器に対して無線タグから自己の識別コードを送信し、その無線タグを装着した物や人を識別・管理するものである。このＲＦＩＤは、無線タグからその識別コードを受信するものであるため、逆に言えば、この識別コードを受信している限りその周囲に無線タグを装着した移動体が存在していると言うことができる。すなわち、このＲＦＩＤは、無線タグを備えた移動体の位置を検出する手段を備えていると言うことができる。
【０００３】
このような機能を利用した移動体の位置の検出に関しては、例えば、下記の非特許文献１に示すような富士通株式会社と九州大学との共同実験が存在する。しかしながら、この実験では、無線タグに最も近い受信器が識別コードを受信するとは限らないため、無線タグの位置検出の精度は受信器の設置間隔よりも悪いものとなっている。
【０００４】
また、無線タグの位置を精度良く検出する方法に関しては、例えば、１）複数の受信器を配置して受信電波の強度から３点測量する方法、２）複数の受信器での電波の到達時間を比較して、無線タグを備えた移動体の物理的な位置を判定する方法などが存在する。例えば、下記の非特許文献２に示す日立製作所の日立ＡＩＲＬＯＣＡＴＩＯＮ（登録商標）なる製品は、１メートルから３メートル程度の精度で、無線タグの位置を検出できるとしている。しかしながら、電波の強度や到達時刻から位置を検出するためには、居室内の物体の反射によるマルチパスの影響を排除できるかどうかが大きなキーポイントとなる。この製品では、マルチパスの影響をある程度排除しているものの、達成できている位置精度から見ると、マルチパスの影響を完全には排除できていない。
【０００５】
更に、電波が弱い微弱無線を用いて位置検出を行なう製品も見受けられる。例えば、下記の非特許文献３に示す米通信ベンチャーのブルーソフト社のＲＦＩＤは、４年間程度電池の取り替え無しに、位置精度数メートルで、無線タグの位置を検出できるとしている。このシステムは、電波の到達時間によって位置を検出するものである。しかしながら、このＲＦＩＤにおいても、無線タグの位置検出の精度は、数メートルにとどまっている。
【非特許文献１】ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｐｓｔ．ｆｕｊｉｔｓｕ．ｃｏｍ／ｓｏｌｕｔｉｏｎ／ａｐｐｌｉａｎｃｅ／ｃａｓｅｓｔｕｄｙ／ｐ２ｐ／（九州大学と富士通との共同実験に関する報告。２００４年６月１９日確認。）
【非特許文献２】ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｈｉｔａｃｈｉ−ｃａｂｌｅ．ｃｏ．ｊｐ／ｉｎｆｏｓｙｓｔｅｍ／ａｉｒｌｏｃａｔｉｏｎ／（日立製作所ホームページ。ＡＩＲＬＯＣＡＴＩＯＮの説明。２００４年６月１９日確認）
【非特許文献３】ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃ−ｃｒｅｗｓ．ｃｏ．ｊｐ／ｇｎｅｘｔ＿ｅｘｐｒｅｓｓ／ｎｅｗｓ／ｂａｃｋ／０４０２２７＿０５．ｈｔｍｌ（ブルーソフト社のＲＦＩＤに関する紹介。２００４年６月１９日確認。）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、ＲＦＩＤにおける無線タグの位置検出精度は、せいぜい数メートルと粗いものとなっている。従って、もし、無線タグを用いて、１０センチメートル程度の精度で、移動体の位置が測定できれば、位置検出によるサービスの可能性は更に広がる。
【０００７】
このサービスを具体的に考えてみる。例えば、棚の上の、それぞれ指定された場所に工具が並んでいるとする。作業が終わって棚に工具を戻したときに、どの工具をどこに戻したかを判定できれば、誤った位置に置かれた工具の位置を自動的に検出できる。これは作業の効率化と安全の確保に寄与する。
【０００８】
また、家庭内のそれぞれの物品、例えば、マグカップ、ラジカセ、髭剃りなどの位置を個体識別して１０センチ程度の精度で検出できれば、例えば、「髭剃りはどこにある」といった検索命令に瞬時に対応して、「冷蔵庫の上にあります」といった返答をすることがコンピュータにも可能となる。そして、このような位置検出の精度があれば、例えば、視覚障害者が生活する際に、介護者などが無意識にマグカップを動かしても、直ちに、その位置を音声等により報知できるシステムを実現することができる。
【０００９】
更に、物流センタにおいて、十センチ角程度のボックスを多数利用して、そこに物品を入れて管理しているような場合でも、ピッキングの際、直ちにどのボックスがどの棚に置かれているかを識別できる。これは、物流センターにおけるピッキングの手間を大きく軽減する。
【００１０】
しかし、上述の通り、現実には、無線タグを用いた位置検出の精度は、せいぜい数メートルの範囲にとどまっており、このような大雑把な検出精度では、位置検出によるサービスの種類は自ずと限られたものとなる。
【００１１】
そこで、本発明はこのような課題に着目してなされたもので、それ自身では位置精度が十分ではない無線タグを用いながら、位置検出の精度をはるかに向上させるようにした移動体検出システムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
すなわち、本発明は上記課題を解決するために、移動体に装着され、移動体が停止したことを検出するセンサと、移動体に装着され、移動体から識別コードを送信する無線タグと、当該移動体の動画像を撮像して移動体の画像を出力する撮像手段とを備えてなる移動体検出システムであって、前記センサによって移動体の停止が検出された場合、前記撮像手段によって撮像された停止前の画像と停止後の画像を抽出し、これら前後の画像の差分を取ることによって移動体の位置を検出する位置検出手段と、当該位置検出手段によって検出された位置と、前記無線タグから送信されてきた識別コードに関する情報を報知可能に出力する出力手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
このように構成すれば、移動体の停止前後の画像の差分によって移動体の位置を正確に把握することができ、また、無線タグから送信されてきた識別コードから、何がどこに存在するかを正確に把握することができる。また、通常、カメラを用いて物体の位置を特定する場合、外光の変化によって物体の認識が困難となる場合が多いが、このように停止前後の短い時間差の画像の差分を取ることによって外光の影響をほとんどなくすことができ、正確に移動体を特定してその位置を検出することができるようになる。
【００１４】
また、このように識別コードを送信する場合、センサによって移動体の停止が検出された場合に識別コードを送信できるようにする。
【００１５】
このように構成すれば、移動体が停止する場合にのみ識別コードを送信するので、常に識別コードなどを送信しておく必要がなくなり、無線タグの電池の寿命を延ばすことができ、長期間にわたって位置検出のサービスを提供することができる。
【００１６】
更に、停止前の画像として、移動体の停止前における所定の期間の平均画像を用い、停止後の画像として、移動体の停止後における所定の期間の平均画像を用いるようにする。
【００１７】
このように構成すれば、平均画像の差分をとることによって、例えば、移動体を把持する手や腕などの画像を消すことができ、明確に移動体の画像のみを抽出することができるようになる。ここで、「所定の期間」としては、例えば、前後の差分をとることによって移動体の画像を抽出できる期間、より具体的には、移動体を把持した手や腕の画像を消去できる期間や、外光の影響を無視することのできる期間を用いるのが好ましい。
【００１８】
また、別の発明では、移動体に装着され、移動体の動作開始を検出するセンサと、移動体に装着され、移動体から識別コードを送信する無線タグと、当該移動体の動画像を撮像して移動体の画像を出力する撮像手段とを備えてなる移動体検出システムであって、前記センサによって移動体の動作開始が検出された場合、前記撮像手段によって撮像された動作開始前の画像と動作開始後の画像を抽出し、これら前後の画像の差分を取ることによって移動体の位置を検出する位置検出手段と、当該位置検出手段によって検出された位置と、前記無線タグから送信されてきた識別コードに関する情報を報知可能に出力する出力手段とを備えたことを特徴とする。
【００１９】
このように構成すれば、移動体が動き始める前後の画像の差分をとることによって移動体の位置を正確に把握することができ、また、無線タグから送信されてきた識別コードとから、何がどこに存在するかを正確に把握することができる。また、同様に、移動体の動作開始前後の画像の差分を取ることによって外光の影響をほとんどなくすことができ、正確に移動体を特定してその位置を検出することができるようになる。
【００２０】
また、このように識別コードを送信する場合としても、センサによって移動体の動作開始が検出された場合に識別コードを送信できるようにする。
【００２１】
このように構成すれば、移動体が動作開始した場合にのみ識別コードを送信するので、常に識別コードなどを送信しておく必要がなくなり、無線タグの電池の寿命を延ばすことができ、長期間にわたって位置検出のサービスを提供することが可能となる。
【００２２】
更に、動作開始前の画像として、移動体の動作開始前における所定の期間の平均画像を用い、動作開始後の画像として、移動体の動作開始後における所定の期間の平均画像を用いるようにする。
【００２３】
このように構成すれば、平均画像の差分をとることによって、例えば、移動体を把持する手や腕などの画像を消すことができ、明確に移動体の画像のみを抽出することができるようになる。
【発明の効果】
【００２４】
第一の発明では、移動体に装着され、移動体が停止したことを検出するセンサと、移動体に装着され、移動体から識別コードを送信する無線タグと、当該移動体の動画像を撮像して移動体の画像を出力する撮像手段とを備えてなる移動体検出システムであって、前記センサによって移動体の停止が検出された場合、前記撮像手段によって撮像された停止前の画像と停止後の画像を抽出し、これら前後の画像の差分を取ることによって移動体の位置を検出する位置検出手段と、当該位置検出手段によって検出された位置と、前記無線タグから送信されてきた識別コードに関する情報を報知可能に出力する出力手段とを備えるようにしたので、移動体の位置を正確に把握することができ、また、無線タグから送信されてきた識別コードに関する情報によって、何がどこに存在するかを正確に把握することができるようになる。また、停止前後の画像の差分を取ることによって外光の影響をほとんどなくすことができ、正確に移動体を特定してその位置を検出することができるようになる。
【００２５】
また、別の発明では、移動体に装着され、移動体の動作開始を検出するセンサと、移動体に装着され、移動体から識別コードを送信する無線タグと、当該移動体の動画像を撮像して移動体の画像を出力する撮像手段とを備えてなる移動体検出システムであって、前記センサによって移動体の動作開始が検出された場合、前記撮像手段によって撮像された動作開始前の画像と動作開始後の画像を抽出し、これら前後の画像の差分を取ることによって移動体の位置を検出する位置検出手段と、当該位置検出手段によって検出された位置と、前記無線タグから送信されてきた識別コードに関する情報を報知可能に出力する出力手段とを設けるようにしたので、同様に、移動体の位置を正確に把握することができ、また、無線タグから送信されてきた識別コードに関する情報によって、何がどこに存在するかを正確に把握することができるようになる。また、動作開始前後の画像の差分を取ることによって外光の影響をほとんどなくすことができ、正確に移動体を特定してその位置を検出することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の第一の実施の形態について図面を参照して説明する。まず、第一の実施の形態における移動体検出システム１ａは、移動体１０に装着され、移動体１０が停止したことを検出するセンサ１１と、移動体１０に装着され、その移動体１０からその移動体１０の識別コードを送信する無線タグ１２と、当該移動体１０の動画像を撮像してその移動体１０の画像を出力する撮像手段２０とを備えてなり、前記センサ１１によって移動体１０の停止が検出された場合に、撮像手段２０によって撮像された移動体１０の停止前の画像と停止後の画像を抽出し、これら前後の画像の差分を取ることによって移動体１０の位置を検出し、無線タグ１２から送信されてきた識別コードに対応する情報とともにその位置情報を出力するようにしたものである。
【００２７】
この移動体１０としては、例えば、マグカップや文房具などのような把持可能なものが挙げられ、センサ１１と無線タグ１２を装着する。なお、このセンサ１１と無線タグ１２はそれぞれ分離して構成されるようにしても良く、また、センサ１１と無線タグ１２とを一体的に構成しても良い。
【００２８】
この移動体１０に装着されるセンサ１１は、加速度、角速度、または地磁気センサなどのように移動体１０の停止を検出する機能を有する。この移動体１０の停止を検出する場合、例えば、加速度センサが用いられている場合、ある一定以下の加速度値がある一定時間以上（例えば、０．１Ｇ以下の状態が、０．５秒以上）検出された場合に、「移動体１０が停止した」と判断して、その結果を無線タグ１２に出力する。また、この停止に関する情報は、加速度で検出するのみでなく、例えば、角速度で検出するようにしても良い。移動体１０が移動すれば、何らかの形で角速度信号が発生する。従って、この信号がある一定の値以下になる状態が一定の時間続けば、これは、移動体１０が停止したと判別することができる。また、このような加速度センサや角速度センサだけでなく、地磁気センサを利用してもよい。移動体１０が向きを変化させれば、当然、地磁気の軸方向が変化する。ただし、この場合には、地磁気の信号が変化しないことを持って停止と判断すべきである。
【００２９】
一方、無線タグ１２はその移動体１０に対応した識別コードをあらかじめ記憶手段１３に格納しており、あるタイミングでその識別コードを記憶手段１３から読み出して受信器２２に向けて送信する機能を有する。この識別コードは、無線タグ１２が装着される移動体１０の種類を識別するものであり、例えば、マグカップに無線タグ１２が装着される場合は、「この物体はマグカップである」ことを示すコードである。この識別コードを送信する場合、例えば、微弱無線の電波を利用して送信する。ただし、この識別コードの送信は、常に行われているわけではなく、センサ１１によって停止が検出されたタイミングで受信器２２に向けて送信される。その結果、受信器２２が識別コードを受信した場合、受信器２２は、その移動体１０が停止したと判断することができる。この受信器２２は、移動体１０の位置を検出しうる範囲内に設置され、具体的には、無線タグ１２の電波到達距離の範囲内に設けられる。
【００３０】
一方、撮像手段２０は、有線もしくは無線でコンピュータ２に接続される。この撮像手段２０は、一つまたは複数のカメラなどによって構成されるもので、移動体１０の動画像を取得する。図１では、一つのカメラを用いた場合を示している。この動画像は、コンピュータ２の記憶手段２１に記憶される。
【００３１】
このコンピュータ２は、ハードディスクなどのような記憶手段２１の他に、後述する位置検出手段２３、移動体１０の位置を利用者に報知するための出力手段２４などを備える。これらの位置検出手段２３や出力手段２４などは、その内部に組み込まれたハードウェア及びこのハードウェアを機能させるためのソフトウェア（プログラム）によって構成される。
【００３２】
この位置検出手段２３は、撮像手段２０によって撮像された移動体１０の画像を読み出し、前記無線タグ１２から送信されてきた移動体１０の停止情報に基づいて、停止前の期間の平均画像と、停止後の期間の平均画像との差分を取る。そして、この差分によって移動体１０の位置を検出する。この検出された位置が、無線タグ１２を装着している移動体１０の位置となる。
【００３３】
この位置検出手段２３の作用の例を、図２から図６を用いて説明する。図２から図６は、テーブルの上方に固定されたカメラによって穿孔機の置かれた位置を検出する場合の画像処理の例を示したものである。一般に、移動体１０をテーブル上に置く場合、テーブル上に、手で移動体１０が運ばれて置かれる。そして、移動体１０を置いた後は、手はテーブル上から姿を消す。図２は、３０ｆｐｓの市販の家庭用ビデオカメラを用いて穿孔機が置かれる前の約３秒間のカメラ画像を平均化したものであり、黒い部分が主に手を示している。最初は何も無い単なるテーブルの表面であったので一色であった。そこに移動体１０が置かれたので、移動する手や物体がカメラによって撮像される。しかし、これらはいずれも移動しているため、あたかもピンホールカメラのように、すべてはぼやけてしまい、背景となっているテーブルが写る。
【００３４】
図３は、移動体１０が置かれた後の約３秒間のカメラ画像を平均化したものである。テーブルの上に置かれた後の移動体１０は停止した状態であるので、平均化してもテーブルと一緒にはっきりと画像として残ることになる。一方、手は、動いているので、ピンホールカメラのような作用によって、消えてしまう。
【００３５】
そして、この図２の画像と図３の画像の差分を取ることにより、「新たに置かれた物」を抽出する。移動体１０を置く前のある期間の平均画像には当然の事ながら、移動体１０は写っていない。一方、移動体１０を置いた後のある期間の平均画像には、移動体１０が写っている。そこで、この２つの平均画像の差を取れば、移動体１０が浮き出るはずである。図４は実際に平均画像の差を取ったものである。明らかに移動体１０が浮きでている。そして、これを２値化（図５）して、連続領域を取り出す膨張ラベリングを行なえば（図６）、はっきりと移動体１０の位置が特定できる。尚、ここで、移動体１０は画像処理の問題で、バラバラの部品に分かれるように写っているが、どの部分も移動体１０の一部であり、どれかひとつの連続領域をもって移動体１０の位置として特段の問題はない。もちろん、事前に移動体１０の識別コードが分かっているので、そのサイズなどの知識を用いて、分割された連続領域を統合してもよい。以上のように、図２から図６のようにして、停止した前後の画像を平均化して比較することにより、移動体１０の位置を高精度に特定することができる。
【００３６】
この位置検出手段２３における具体的な構成例を図７に示す。位置検出手段２３は、２つの動画像記憶手段２３０及び動画像記憶手段２３１、平均画像計算回路２３２、差分画像計算回路２３３、二値化回路２３４、及び、連続領域抽出回路２３５から構成される。
【００３７】
位置検出手段２３には、撮像手段２０からの動画像が常に入力されている。動画像記憶手段２３０、動画像記憶手段２３１は、常にＴ秒間（例えば、少なくとも３秒以上）の画像を保存している。尚、この画像は連続画像に限らず、一定時間毎に撮像された数コマの静止画像であっても良い。そして、無線タグ１２から識別コードの信号が送信されてくると、これを受信することをタイミングとして、動画像記憶手段２３０は動画像の記憶を固定する。即ち、動画像記憶手段２３０は、移動体１０が停止するまでの動画像をＴ秒間分保存する。一方、動画像記憶手段２３１は、識別コードの信号が受信された後Ｔ秒間の画像を保存した時点で、記憶を固定する。即ち、移動体１０が停止した状態以後のＴ秒間の画像を保存する。
【００３８】
この記憶が固定された２つの動画像記憶手段２３０、動画像記憶手段２３１の情報は、平均画像計算回路２３２に出力される。そして、この平均画像計算回路２３２で動画像記憶手段２３０からの停止前画像を平均化して、図２に示すような移動体１０の停止前の平均画像を計算する。同様に、動画像記憶手段２３１からの情報を平均化して、図３に示すような移動体１０の停止後の平均画像を計算する。そして、この２つの平均画像の差分を差分画像計算回路２３３で演算し、図４に示すような差分画像を得る。
【００３９】
二値化回路２３４は、差分画像計算回路２３３からの出力を二値化して、図５のような二値画像とする。この二値画像は更に、連続領域抽出回路２３５に出力されて、領域データとなる。一般には、領域データの中心座標が出力されることが多いが、この中心座標そのものが移動体１０の位置となる。尚、一般に、このような手法では、図６に示すように連続領域が複数の領域に分かれてしまうことが多いが、どの中心座標を取っても移動体１０の位置であり、実用上は問題はない。更に、どうしても一個の移動体１０にこれら領域を単一化する必要があるならば、識別コードから事前に判明している大きさや形を用いて、複数の連続領域を統合することもできる。
【００４０】
そして、出力手段２４は、この移動体１０の位置に関する情報と、無線タグ１２から送信されてきた識別コードに対応する移動体１０の位置情報を利用者に報知可能に出力する。この報知の例としては、音声により移動体１０の位置を知らせる方法や、文字などによって移動体１０の位置を知らせる方法などが挙げられる。
【００４１】
上述したように、無線タグ１２から移動体１０の停止が報知されると、速やかに、その停止した移動体１０がどの場所に置かれているかを知ることができる。しかも、この実施の形態では、位置検出手段２３を構成する処理は、極めて簡明なものであるため、オプティカルフローなどの計算量の多い処理とは異なり、少ない計算量で位置を検出することができるようになる。
【００４２】
また、動画像処理によって移動体１０の位置を抽出する場合に、常に問題となるのは、外光の変化の問題である。モーションキャプチャーシステムのように、部屋を外光と遮断して、あらかじめ一定の照明条件にコントロールするような非現実的環境で動画像処理を行なっても、実用的な価値は限定されたものとなる。これに対して、上述の手法では、あくまでも短い期間の２つの平均画像の差を取っているので、外光が変化しても大きな影響を受けることなく、移動体１０を把握することができる。これに対して、例えば、固定背景画像を利用するような手法では、外光の変化には対応できない。
【００４３】
<第二の実施の形態>
【００４４】
次に、第二の実施の形態について図８や図９を用いて説明する。第二の実施の形態における移動体検出システム１ｂは、移動体１０に装着され、移動体１０が動き始めたことを検出するセンサ１１ｂと、移動体１０に装着され、移動体１０から識別コードを送信する無線タグ１２と、当該移動体１０の動画像を撮像して移動体１０の画像を出力する撮像手段２０とを備えてなるものであって、前記センサ１１ｂによって移動体１０の動き始めが検出された場合、前記撮像手段２０によって撮像された動き始め前の画像と動き始め後の画像を抽出し、これら前後の画像の差分を取ることによって移動体１０の位置を検出する。そして、この検出された位置と、前記無線タグ１２から送信されてきた識別コードに対応する情報とを出力するようにしたものである。この実施の形態における移動体検出システムは、図１と同様の作用を有し、同じ構成について同じ番号を付するようにするが、唯一の違いは、移動体１０が動き始めた時に、今まで存在していた位置を抽出することである。動作原理そのものは、図１と基本的に同一である。
【００４５】
センサ１１ｂ及び無線タグ１２は、第一の実施の形態と同様に移動体１０に装着され、例えば、図８のような構成を有する。センサ１１ｂは、加速度、角速度、または地磁気センサなどのように移動体１０の動き始めたこと検出する機能を有する。この移動体１０の動き始めを検出する場合、例えば、加速度センサが用いられているような場合は、ある一定以上の加速度値（例えば、０．１Ｇ以上の加速度値）が検知された場合に、移動体１０が動き始めたと判断して、その検出結果を無線タグ１２に出力する。また、動き始めの情報は、加速度のみでなく、例えば、角速度でもよい。移動体１０が移動すれば、何らかの形で角速度信号が発生する。従って、この信号がある一定の値以上になった場合、移動体１０が動き始めたと判別することができる。また、地磁気センサを利用してもよい。移動体１０が向きを変化させれば、当然、地磁気の軸方向が変化するので、これにより移動体１０が動き始めたと判断することができる。
【００４６】
一方、無線タグ１２はその移動体１０に対応した識別コードをあらかじめ記憶手段１３に格納している。そして、あるタイミングでその識別コードを記憶手段１３から読み出して受信器２２に向けて送信する。この識別コードの送信は、第一の実施の形態と同様に、常に行われているわけではなく、センサ１１ｂによって移動体１０が動き始めたことが検出されたタイミングで送信される。その結果、受信器２２が識別コードを受信した場合、受信器２２は、移動体１０が動き始めたことを知ることができる。
【００４７】
一方、撮像手段２０はコンピュータ２に接続される。この撮像手段２０は、一つまたは複数のカメラなどによって構成されるもので、図１の撮像手段２０と同一である。
【００４８】
位置検出手段２３の構成例を図９に示す。図２から図６と同様の動画像処理を実行するが、第一の実施の形態における位置検出手段２３とは動作に違いがある。この実施の形態における位置検出手段２３は、動画像記憶手段２３０、動画像記憶手段２３１、平均画像計算回路２３２、差分画像計算回路２３３、二値化回路２３４、及び、連続領域抽出回路２３５から構成される。
【００４９】
図９は図７と同一の構成である。しかし、結果としてその機能が異なる。無線タグ１２が識別コードの信号を送信するのは、「移動体１０が動き出したとき」である。従って、識別コードの受信によって得られた動作開始前の平均画像は、例えば、図３のようなものとなり、逆に、移動を開始した後の平均画像は図２のようになる。以上の動作から、図９の位置検出手段２３は、動き出した移動体１０のそれまでの位置を正確に抽出できる。
【００５０】
以上見てきたように、上記の実施の形態によれば、無線タグ１２が移動状態から停止状態へ、あるいは、停止状態から移動状態へ遷移したことを報知してくるので、非常に簡単な画像処理で、移動体１０の位置を特定できている。もし、これを、無線タグ１２からの情報なしに行なうことは、極めて困難である。その理由は、動画像処理プログラムによって、どれが移動体１０でどれが人間なのかを判断するのが困難であり、また、どの時点で、移動体１０が静止したかを判断するのが困難だからである。これに対して、無線タグ１２によって、画像処理では不可能な識別コードを取得可能としつつ、正確な位置検出を実現している点に、本実施の形態の最大の特徴がある。
【００５１】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく種々の態様で実施することができる。
【００５２】
例えば、上記実施の形態では、識別コードを無線で受信器２２に送信しているが、有線で受信器２２に送信するようにしても良い。また、無線で識別コードを送信する場合、電波に限らず、超音波など何らかの手段で、識別コードを送信するようにすると良い。
【００５３】
また、図７や図９の位置検出手段２３において、動画像記憶手段２３０、２３１、平均画像計算回路２３２、差分画像計算回路２３３、二値化回路２３４、連続領域抽出回路２３５は、いずれもハードウエアのように記述したが、いずれも画像処理技術分野ではそれぞれは周知の処理であって、プログラムにより構成することは、当業者の設計上の選択に任されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】第一の実施の形態における移動体検出システムの概要
【図２】移動体停止前の平均化画像の例
【図３】移動体停止後の平均化画像の例
【図４】図２と図３の差分画像の例
【図５】図４における二値化画像の例
【図６】図５における領域抽出結果の例
【図７】位置検出手段の機能ブロック
【図８】第二の実施の形態における移動体検出システムの概要
【図９】同形態における位置検出手段の機能ブロック
【符号の説明】
【００５５】
１ａ、１ｂ・・・移動体検出システム
１０・・・移動体
１１、１１ｂ・・・センサ
１２・・・無線タグ
２・・・コンピュータ
２０・・・撮像手段
２１・・・記憶手段
２２・・・受信器
２３・・・位置検出手段
２３０・・・動画像記憶手段
２３１・・・動画像記憶手段
２３２・・・平均画像計算回路
２３３・・・差分画像計算回路
２３４・・・二値化回路
２３５・・・連続領域抽出回路
２４・・・出力手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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