(57)【要約】【課題】物体およびその通過方向を正確に検知するとともに、容易に設置できる物体検知システムを実現する。【解決手段】本発明の物体検知システム１は、所定の角度幅で通路を横断する方向に走査するレーザを出射する、通路に沿って所定の間隔で配置された２つのスキャン式レーザセンサ５１を含む、通路を挟んで配置された２つのセンサユニット１５と、２つのセンサユニット１５の一方に含まれる２つのスキャン式レーザセンサ５１の出力から検知した物体の個数および検知時刻と、他方に含まれる２つのスキャン式レーザセンサ５１の出力から検知した物体の個数および検知時刻とを取得するデータ取得部１１と、センサユニット１５ａで検知した物体の個数と通過方向を決定し、センサユニット１５ｂで検知した物体の個数と通過方向を決定し、検知した物体の個数と通過方向を確定する検知部１２と、を備えている。【選択図】図１
2011047772.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通路を通過する物体およびその通過方向を検知する物体検知システムにおいて、
上記通路を横断する方向に走査するレーザを出射する、上記通路に沿って所定の間隔で配置された２つのレーザセンサを、それぞれ含む、上記通路を挟んで配置された２つのセンサユニットと、
上記２つのセンサユニットの一方である第１センサユニットに含まれる２つのレーザセンサの一方の出力から、当該レーザセンサが検知した物体の当該レーザセンサからの距離、高さ、および検知時刻の組から成る検知情報を取得して、第１記憶部に格納するとともに、上記第１センサユニットに含まれる２つのレーザセンサの他方の出力から、当該レーザセンサが検知した物体の上記検知情報を取得して、第２記憶部に格納する第１取得手段と、
上記２つのセンサユニットの他方である第２センサユニットに含まれる２つのレーザセンサの一方の出力から、当該レーザセンサが検知した物体の上記検知情報を取得して、第３記憶部に格納するとともに、上記第２センサユニットに含まれる２つのレーザセンサの他方の出力から、当該レーザセンサが検知した物体の上記検知情報を取得して、第４記憶部に格納する第２取得手段と、
２つの上記検知情報の距離、高さ、検知時刻のそれぞれの差が、いずれも所定の範囲内にあるとき、該２つの検知情報が対応するとし、
上記第１記憶部に格納された検知情報のいずれかと上記第２記憶部に格納された検知情報のいずれかとが対応するとき、当該対応する２つの検知情報で特定される物体を、上記第１センサユニットで検知した物体と決定するとともに、当該対応する２つの検知情報のそれぞれに含まれる検知時刻を比較することにより、当該物体の通過方向を決定する第１算出手段と、
上記第３記憶部に格納された検知情報のいずれかと上記第４記憶部に格納された検知情報のいずれかとが対応するとき、当該対応する２つの検知情報で特定される物体を、上記第２センサユニットで検知した物体と決定するとともに、当該対応する２つの検知情報のそれぞれに含まれる検知時刻を比較することにより、当該物体の通過方向を決定する第２算出手段と、
上記第１算出手段にて決定した物体およびその通過方向の組、および、上記第２算出手段にて決定した物体およびその通過方向の組について、上記第１算出手段にて決定した物体と上記第２算出手段にて決定した物体とが同一であるか否かを、上記検知情報の高さおよび検知時刻、ならびに当該検知情報の距離から求めた物体の上記通路上における位置をそれぞれ比較することによって判定し、上記第１算出手段にて決定した物体およびその通過方向の組と、上記第２算出手段にて決定した物体およびその通過方向の組から上記同一と判定した物体を除いた物体およびその通過方向の組との和を求める検知確定手段と、を備えていることを特徴とする物体検知システム。
【請求項２】
上記検知確定手段が求めた、上記通路を通過した物体およびその通過方向から、所定期間における、上記通路を通過した物体の個数を上記通過方向毎に計数する計数手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の物体検知システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の物体検知システムを動作させる物体検知システムの制御プログラムであって、コンピュータを上記の各手段として機能させるための物体検知システムの制御プログラム。
【請求項４】
請求項３に記載の物体検知システムの制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項５】
通路を横断する方向に走査するレーザを出射する、上記通路に沿って所定の間隔で配置された２つのレーザセンサを、それぞれ含む、上記通路を挟んで配置された２つのセンサユニットを備え、上記通路を通過する物体およびその通過方向を検知する物体検知システムの制御方法であって、
上記２つのセンサユニットの一方である第１センサユニットに含まれる２つのレーザセンサの一方の出力から、当該レーザセンサが検知した物体の当該レーザセンサからの距離、高さ、および検知時刻の組から成る検知情報を取得して、第１記憶部に格納するとともに、上記第１センサユニットに含まれる２つのレーザセンサの他方の出力から、当該レーザセンサが検知した物体の上記検知情報を取得して、第２記憶部に格納する第１取得ステップと、
上記２つのセンサユニットの他方である第２センサユニットに含まれる２つのレーザセンサの一方の出力から、当該レーザセンサが検知した物体の上記検知情報を取得して、第３記憶部に格納するとともに、上記第２センサユニットに含まれる２つのレーザセンサの他方の出力から、当該レーザセンサが検知した物体の上記検知情報を取得して、第４記憶部に格納する第２取得ステップと、
２つの上記検知情報の距離、高さ、検知時刻のそれぞれの差が、いずれも所定の範囲内にあるとき、該２つの検知情報が対応するとし、
上記第１記憶部に格納された検知情報のいずれかと上記第２記憶部に格納された検知情報のいずれかとが対応するとき、当該対応する２つの検知情報で特定される物体を、上記第１センサユニットで検知した物体と決定するとともに、当該対応する２つの検知情報のそれぞれに含まれる検知時刻を比較することにより、当該物体の通過方向を決定する第１算出ステップと、
上記第３記憶部に格納された検知情報のいずれかと上記第４記憶部に格納された検知情報のいずれかとが対応するとき、当該対応する２つの検知情報で特定される物体を、上記第２センサユニットで検知した物体と決定するとともに、当該対応する２つの検知情報のそれぞれに含まれる検知時刻を比較することにより、当該物体の通過方向を決定する第２算出ステップと、
上記第１算出ステップにて決定した物体およびその通過方向の組、および、上記第２算出ステップにて決定した物体およびその通過方向の組について、上記第１算出ステップにて決定した物体と上記第２算出ステップにて決定した物体とが同一であるか否かを、上記検知情報の高さおよび検知時刻、ならびに当該検知情報の距離から求めた物体の上記通路上における位置をそれぞれ比較することによって判定し、上記第１算出ステップにて決定した物体およびその通過方向の組と、上記第２算出ステップにて決定した物体およびその通過方向の組から上記同一と判定した物体を除いた物体およびその通過方向の組との和を求める検知確定ステップと、を含むことを特徴とする物体検知システムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通路を通過する物体およびその通過方向を検知する物体検知システム、物体検知システムの制御方法、制御プログラム、および記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、街中の通り等で、ある地点を通過する歩行者の数を計数することが広く行われている。歩行者数の計数を人手により行う場合、一般的には、人が歩行者を目視し、歩行者が通過する度に、カウンタを手動で操作することにより計数を行っている。
【０００３】
一方、歩行者の数を自動的に計数する装置として、ＳＩＣＫ社のＬＤ−ＰｅＣｏ  Ｐｅｏｐｌｅ  Ｃｏｕｎｔｅｒが知られている（非特許文献１参照）。ＳＩＣＫ社の上記装置は、天井に取り付けられ、天井から地面の方向に対し２本のレーザを出射し、地面を歩いている歩行者を検知することで、検知対象地点を通過した歩行者の数を計数するとともに、その進行方向を判定するものである。
【０００４】
ＳＩＣＫ社の上記装置について、図７を用いて具体的に説明する。図７は、ＳＩＣＫ社の上記装置が歩行者を計数する原理を示す説明図である。なお、図７では、ＳＩＣＫ社の上記装置をカウンタ装置７１として図示している。図７（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、歩行者７０がカウンタ装置７１の下を通過する様子を順に示すものである。まず、図７（ａ）に示すように、歩行者７０が、カウンタ装置７１の下（検知対象地点）に差し掛かり、引き続き進行方向に進むと、同図（ｂ）に示すように、まずカウンタ装置７１のレーザ７５Ａで検知される。さらに、歩行者７０が進行方向に進むと、同図（ｃ）に示すように、カウンタ装置７１のレーザ７５Ｂで検知される。そして、歩行者７０が検知対象地点を通り過ぎると、同図（ｄ）に示すように、カウンタ装置７１は何も検知しない。これにより、カウンタ装置７１は、歩行者７０が検知対象地点を通過したということ、および、レーザ７５Ａからレーザ７５Ｂの方向へ歩行者７０が通過したということを認識することができる。
【０００５】
また、単に人が通過していることを検知する方法としては、人が一人通過可能な狭い通路において、光を常時、通路を横断する方向に照射し、照射した光が遮られたときに人が通過していると判定する方法がある（例えば、バスの乗降口や駅の自動改札等）。
【０００６】
また、特許文献１には、レーザスキャナを用いて人を検知する方法が記載されている。具体的には、計測エリアに対しレーザを出射して、計測エリアに存在する歩行者を検出する方法が記載されている。
【０００７】
また、非特許文献２には、レーザスキャナを用いて歩行者を追跡する方法が記載されている。具体的には、複数のレーザスキャナを床面に設置し、床面と平行にスキャンを行うことにより検知した歩行者の足を追跡することにより、駅等の人の流れを判定する方法が記載されている。
【０００８】
また、歩行者を検知する方法として、画像カメラ等を用いて撮影した画像から歩行者を検知する方法も存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−１４０７９０号公報（２００２年５月１７日公開）
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】ＳＩＣＫ社  ＬＤ−ＰｅＣｏ  Ｐｅｏｐｌｅ  Ｃｏｕｎｔｅｒ  取扱説明書  8010332/QH23/2007-02-05
【非特許文献２】中村克行、他５名「複数のレーザレンジスキャナを用いた歩行者トラッキングとその信頼性評価」、電子情報通信学会論文誌  D-II,J88-D-II,No.7, pp.1143-1152, 2005
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上述した従来技術では、以下に示す問題を生じる。まず、非特許文献１に記載の構成は、装置を天井に設置するため、設置場所が制限される。また、天井のない場所（例えば道路等）で使用する場合、設置が容易ではない、または、設置することができない。さらに、天井に取り付ける場合は、落下の危険性を回避するために、半定常的かつ安定した設置が必要となる。また、天井に取り付ける場合、臨時に設置する（例えば年に１回だけ設置する）ことに不適である。
【００１２】
また、特許文献１に記載された発明は、歩行者を検知するのみであり、歩行者の数や進行方向を判定することができない。
【００１３】
また、非特許文献２に記載された方法は、床面に対し平行にスキャンを行うため、オクルージョン（隠蔽）が起こり、歩行者を正確に検知することが困難である。さらに、オクルージョンに対応するためには、歩行者の中に割り込んで多数のレーザスキャナを設置する必要がある。
【００１４】
また、画像カメラを用いる方法は、画像データのデータ量が膨大になるとともに、様々な照明条件に対応することは技術的に非常に困難である。また、歩行者のプライバシーを侵害する虞も生じる。
【００１５】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、物体およびその通過方向を正確に検知するとともに、容易に設置できる物体検知システム等を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明に係る物体検知システムは、通路を通過する物体およびその通過方向を検知する物体検知システムにおいて、上記通路を横断する方向に走査するレーザを出射する、上記通路に沿って所定の間隔で配置された２つのレーザセンサを、それぞれ含む、上記通路を挟んで配置された２つのセンサユニットと、上記２つのセンサユニットの一方である第１センサユニットに含まれる２つのレーザセンサの一方の出力から、当該レーザセンサが検知した物体の当該レーザセンサからの距離、高さ、および検知時刻の組から成る検知情報を取得して、第１記憶部に格納するとともに、上記第１センサユニットに含まれる２つのレーザセンサの他方の出力から、当該レーザセンサが検知した物体の上記検知情報を取得して、第２記憶部に格納する第１取得手段と、上記２つのセンサユニットの他方である第２センサユニットに含まれる２つのレーザセンサの一方の出力から、当該レーザセンサが検知した物体の上記検知情報を取得して、第３記憶部に格納するとともに、上記第２センサユニットに含まれる２つのレーザセンサの他方の出力から、当該レーザセンサが検知した物体の上記検知情報を取得して、第４記憶部に格納する第２取得手段と、２つの上記検知情報の距離、高さ、検知時刻のそれぞれの差が、いずれも所定の範囲内にあるとき、該２つの検知情報が対応するとし、上記第１記憶部に格納された検知情報のいずれかと上記第２記憶部に格納された検知情報のいずれかとが対応するとき、当該対応する２つの検知情報で特定される物体を、上記第１センサユニットで検知した物体と決定するとともに、当該対応する２つの検知情報のそれぞれに含まれる検知時刻を比較することにより、当該物体の通過方向を決定する第１算出手段と、上記第３記憶部に格納された検知情報のいずれかと上記第４記憶部に格納された検知情報のいずれかとが対応するとき、当該対応する２つの検知情報で特定される物体を、上記第２センサユニットで検知した物体と決定するとともに、当該対応する２つの検知情報のそれぞれに含まれる検知時刻を比較することにより、当該物体の通過方向を決定する第２算出手段と、上記第１算出手段にて決定した物体およびその通過方向の組、および、上記第２算出手段にて決定した物体およびその通過方向の組について、上記第１算出手段にて決定した物体と上記第２算出手段にて決定した物体とが同一であるか否かを、上記検知情報の高さおよび検知時刻、ならびに当該検知情報の距離から求めた物体の上記通路上における位置をそれぞれ比較することによって判定し、上記第１算出手段にて決定した物体およびその通過方向の組と、上記第２算出手段にて決定した物体およびその通過方向の組から上記同一と判定した物体を除いた物体およびその通過方向の組との和を求める検知確定手段と、を備えていることを特徴としている。
【００１７】
また、本発明に係る物体検知システムの制御方法は、通路を横断する方向に走査するレーザを出射する、上記通路に沿って所定の間隔で配置された２つのレーザセンサを、それぞれ含む、上記通路を挟んで配置された２つのセンサユニットを備え、上記通路を通過する物体およびその通過方向を検知する物体検知システムの制御方法であって、上記２つのセンサユニットの一方である第１センサユニットに含まれる２つのレーザセンサの一方の出力から、当該レーザセンサが検知した物体の当該レーザセンサからの距離、高さ、および検知時刻の組から成る検知情報を取得して、第１記憶部に格納するとともに、上記第１センサユニットに含まれる２つのレーザセンサの他方の出力から、当該レーザセンサが検知した物体の上記検知情報を取得して、第２記憶部に格納する第１取得ステップと、上記２つのセンサユニットの他方である第２センサユニットに含まれる２つのレーザセンサの一方の出力から、当該レーザセンサが検知した物体の上記検知情報を取得して、第３記憶部に格納するとともに、上記第２センサユニットに含まれる２つのレーザセンサの他方の出力から、当該レーザセンサが検知した物体の上記検知情報を取得して、第４記憶部に格納する第２取得ステップと、２つの上記検知情報の距離、高さ、検知時刻のそれぞれの差が、いずれも所定の範囲内にあるとき、該２つの検知情報が対応するとし、上記第１記憶部に格納された検知情報のいずれかと上記第２記憶部に格納された検知情報のいずれかとが対応するとき、当該対応する２つの検知情報で特定される物体を、上記第１センサユニットで検知した物体と決定するとともに、当該対応する２つの検知情報のそれぞれに含まれる検知時刻を比較することにより、当該物体の通過方向を決定する第１算出ステップと、上記第３記憶部に格納された検知情報のいずれかと上記第４記憶部に格納された検知情報のいずれかとが対応するとき、当該対応する２つの検知情報で特定される物体を、上記第２センサユニットで検知した物体と決定するとともに、当該対応する２つの検知情報のそれぞれに含まれる検知時刻を比較することにより、当該物体の通過方向を決定する第２算出ステップと、上記第１算出ステップにて決定した物体およびその通過方向の組、および、上記第２算出ステップにて決定した物体およびその通過方向の組について、上記第１算出ステップにて決定した物体と上記第２算出ステップにて決定した物体とが同一であるか否かを、上記検知情報の高さおよび検知時刻、ならびに当該検知情報の距離から求めた物体の上記通路上における位置をそれぞれ比較することによって判定し、上記第１算出ステップにて決定した物体およびその通過方向の組と、上記第２算出ステップにて決定した物体およびその通過方向の組から上記同一と判定した物体を除いた物体およびその通過方向の組との和を求める検知確定ステップと、を含むことを特徴としている。
【００１８】
上記の構成または方法によれば、通路を横断する方向に走査するレーザを出射する２つのレーザセンサを含むセンサユニットが、上記レーザセンサが通路に沿って所定の間隔で配置されるように設置される。
【００１９】
そして、上記センサユニットに含まれるそれぞれ２つのレーザセンサそれぞれの出力から、それぞれのレーザセンサが検知した物体の当該レーザセンサからの距離、高さ、および検知時刻の組から成る検知情報が取得される。そして、同じセンサユニットに含まれるレーザセンサの検知情報を比較することによって、センサユニットで検知した物体とその通過方向が決定される。さらに、センサユニットごとに決定した、検知した物体およびその通過方向の和を求めることによって、物体検知システムで検知した物体およびその通過方向が確定される。
【００２０】
よって、通路を挟んで両側にレーザセンサが設置されるので、通路の一方側のみにレーザセンサが設置されている場合と比較して、より正確に物体の検知を行うことができる。なぜなら、通路の一方のみにレーザセンサが設置されている場合、複数の物体が並んで通過すると、レーザセンサから見て手前の物体により奥側の物体が隠れてしまい、奥側の物体を検知できなくなる可能性があるところ、通路の両側にレーザセンサを設置すれば、一方側のレーザセンサにより物体を検知できない場合であっても、他方側のレーザセンサにより物体を検知できるためである。
【００２１】
また、レーザセンサが通路に沿って２つずつ設置されるので、通過した物体の通過方向を算出することができる。なぜなら、通路に沿って設置されたレーザセンサそれぞれの物体の検知時刻の差から、物体が、２つのレーザセンサのうちの一方から他方の方向へ進行したことを判定できるためである。
【００２２】
なお、通路の両側にレーザセンサを設置するので、レーザセンサを天井に設置する場合と比較して、設置場所の制約を減らすことができる。例えば、天井がない場所等であっても、レーザセンサを容易に設置することが可能となる。また、通路の両側に設置するだけであるので、レーザセンサの撤去が容易となる。
【００２３】
さらに、レーザを、高い場所から通路を横断する方向に出射するので、オクルージョンが起こりにくく、レーザを床面に平行に出射する場合と比較して、より少ないレーザセンサで物体の検知を行うことができるとともに、処理すべきデータ量を少なくすることができる。
【００２４】
また、本発明に係る物体検知システムは、上記検知確定手段が求めた、上記通路を通過した物体およびその通過方向から、所定期間における、上記通路を通過した物体の個数を上記通過方向毎に計数する計数手段を備える構成であってもよい。
【００２５】
上記の構成によれば、所定期間における、通過方向毎の物体の検知数を算出することができる。
【００２６】
なお、上記物体検知システムは、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記各手段として動作させることにより上記物体検知システムをコンピュータにて実現させる物体検知システムの制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。
【発明の効果】
【００２７】
以上のように、本発明に係る物体検知システムは、通路を通過する物体およびその通過方向を検知する物体検知システムにおいて、上記通路を横断する方向に走査するレーザを出射する、上記通路に沿って所定の間隔で配置された２つのレーザセンサを、それぞれ含む、上記通路を挟んで配置された２つのセンサユニットと、上記２つのセンサユニットの一方である第１センサユニットに含まれる２つのレーザセンサの一方の出力から、当該レーザセンサが検知した物体の当該レーザセンサからの距離、高さ、および検知時刻の組から成る検知情報を取得して、第１記憶部に格納するとともに、上記第１センサユニットに含まれる２つのレーザセンサの他方の出力から、当該レーザセンサが検知した物体の上記検知情報を取得して、第２記憶部に格納する第１取得手段と、上記２つのセンサユニットの他方である第２センサユニットに含まれる２つのレーザセンサの一方の出力から、当該レーザセンサが検知した物体の上記検知情報を取得して、第３記憶部に格納するとともに、上記第２センサユニットに含まれる２つのレーザセンサの他方の出力から、当該レーザセンサが検知した物体の上記検知情報を取得して、第４記憶部に格納する第２取得手段と、２つの上記検知情報の距離、高さ、検知時刻のそれぞれの差が、いずれも所定の範囲内にあるとき、該２つの検知情報が対応するとし、上記第１記憶部に格納された検知情報のいずれかと上記第２記憶部に格納された検知情報のいずれかとが対応するとき、当該対応する２つの検知情報で特定される物体を、上記第１センサユニットで検知した物体と決定するとともに、当該対応する２つの検知情報のそれぞれに含まれる検知時刻を比較することにより、当該物体の通過方向を決定する第１算出手段と、上記第３記憶部に格納された検知情報のいずれかと上記第４記憶部に格納された検知情報のいずれかとが対応するとき、当該対応する２つの検知情報で特定される物体を、上記第２センサユニットで検知した物体と決定するとともに、当該対応する２つの検知情報のそれぞれに含まれる検知時刻を比較することにより、当該物体の通過方向を決定する第２算出手段と、上記第１算出手段にて決定した物体およびその通過方向の組、および、上記第２算出手段にて決定した物体およびその通過方向の組について、上記第１算出手段にて決定した物体と上記第２算出手段にて決定した物体とが同一であるか否かを、上記検知情報の高さおよび検知時刻、ならびに当該検知情報の距離から求めた物体の上記通路上における位置をそれぞれ比較することによって判定し、上記第１算出手段にて決定した物体およびその通過方向の組と、上記第２算出手段にて決定した物体およびその通過方向の組から上記同一と判定した物体を除いた物体およびその通過方向の組との和を求める検知確定手段と、を備えている構成である。
【００２８】
また、本発明に係る物体検知システムの制御方法は、通路を横断する方向に走査するレーザを出射する、上記通路に沿って所定の間隔で配置された２つのレーザセンサを、それぞれ含む、上記通路を挟んで配置された２つのセンサユニットを備え、上記通路を通過する物体およびその通過方向を検知する物体検知システムの制御方法であって、上記２つのセンサユニットの一方である第１センサユニットに含まれる２つのレーザセンサの一方の出力から、当該レーザセンサが検知した物体の当該レーザセンサからの距離、高さ、および検知時刻の組から成る検知情報を取得して、第１記憶部に格納するとともに、上記第１センサユニットに含まれる２つのレーザセンサの他方の出力から、当該レーザセンサが検知した物体の上記検知情報を取得して、第２記憶部に格納する第１取得ステップと、上記２つのセンサユニットの他方である第２センサユニットに含まれる２つのレーザセンサの一方の出力から、当該レーザセンサが検知した物体の上記検知情報を取得して、第３記憶部に格納するとともに、上記第２センサユニットに含まれる２つのレーザセンサの他方の出力から、当該レーザセンサが検知した物体の上記検知情報を取得して、第４記憶部に格納する第２取得ステップと、２つの上記検知情報の距離、高さ、検知時刻のそれぞれの差が、いずれも所定の範囲内にあるとき、該２つの検知情報が対応するとし、上記第１記憶部に格納された検知情報のいずれかと上記第２記憶部に格納された検知情報のいずれかとが対応するとき、当該対応する２つの検知情報で特定される物体を、上記第１センサユニットで検知した物体と決定するとともに、当該対応する２つの検知情報のそれぞれに含まれる検知時刻を比較することにより、当該物体の通過方向を決定する第１算出ステップと、上記第３記憶部に格納された検知情報のいずれかと上記第４記憶部に格納された検知情報のいずれかとが対応するとき、当該対応する２つの検知情報で特定される物体を、上記第２センサユニットで検知した物体と決定するとともに、当該対応する２つの検知情報のそれぞれに含まれる検知時刻を比較することにより、当該物体の通過方向を決定する第２算出ステップと、上記第１算出ステップにて決定した物体およびその通過方向の組、および、上記第２算出ステップにて決定した物体およびその通過方向の組について、上記第１算出ステップにて決定した物体と上記第２算出ステップにて決定した物体とが同一であるか否かを、上記検知情報の高さおよび検知時刻、ならびに当該検知情報の距離から求めた物体の上記通路上における位置をそれぞれ比較することによって判定し、上記第１算出ステップにて決定した物体およびその通過方向の組と、上記第２算出ステップにて決定した物体およびその通過方向の組から上記同一と判定した物体を除いた物体およびその通過方向の組との和を求める検知確定ステップと、を含む方法である。
【００２９】
よって、通路を挟んで両側にレーザセンサが設置されるので、通路の一方側のみにレーザセンサが設置されている場合と比較して、より正確に物体の検知を行うことができるという効果を奏する。
【００３０】
また、レーザセンサが通路に沿って２つずつ設置されるので、通過した物体の通過方向を算出することができるという効果を奏する。
【００３１】
さらに、通路の両側にレーザセンサを設置するので、レーザセンサを天井に設置する場合と比較して、設置場所の制約を減らすことができるという効果を奏する。また、通路の両側に設置するだけであるので、レーザセンサの撤去が容易となるという効果を奏する。
【００３２】
また、レーザを通路を横断する方向に出射するので、オクルージョンが起こりにくく、レーザを床面に平行に出射する場合と比較して、より少ないレーザセンサで物体の検知を行うことができるとともに、処理すべきデータ量を少なくすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態を示すものであり、物体検知システムの要部構成を示すブロック図である。
【図２】上記実施の形態において、物体検知システムが設置された通路を、歩行者が通過する様子を、斜め上方向から見た状態を示す説明図である。
【図３】上記実施の形態において、物体検知システムが設置された通路を、歩行者が通過する様子を、歩行者の進行方向の後方から見た状態を示す説明図である。
【図４】上記実施の形態において、物体検知システムが設置された通路を、歩行者が通過する様子を、上方向から見た状態を示す説明図である。
【図５】上記物体検知システムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】上記実施の形態の変形例の原理を示す説明図である。
【図７】従来技術における、物体の検知の原理を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
（物体検知システムの概要）
本発明の一実施の形態について図１〜図５に基づいて説明すれば、以下のとおりである。本発明に係る物体検知システム１は、概略的に言えば、通路２０５を通過する物体およびその通過方向を検知するシステムである。なお、本実施の形態では、物体検知システム１が検知する物体として、特に、歩行者を想定して記載するが、本発明はこれに限られるものではなく、自転車、自動車、動物等の移動体であればよい。
【００３５】
図２に示すように、物体検知システム１では、通路２０５を挟むようにセンサユニット（第１センサユニット、第２センサユニット）１５ａ、１５ｂが設置される。そして、センサユニット１５ａは、２つのスキャン式レーザセンサ（第１レーザセンサ、第２レーザセンサ）５１ａ、５１ｂを含み、センサユニット１５ｂは、２つのスキャン式レーザセンサ（第１レーザセンサ、第２レーザセンサ）５１ｃ、５１ｄを含んでいる。そして、スキャン式レーザセンサ５１ａ、５１ｂおよびスキャン式レーザセンサ５１ｃ、５１ｄは、それぞれ通路２０５に沿って配置されており、通路２０５を横断するようにスキャン（走査）を行う。なお、以下では、センサユニット１５ａ、１５ｂについて、それぞれを区別する必要がないときは、センサユニット１５と記載し、スキャン式レーザセンサ５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄについてそれぞれを区別する必要がないときはスキャン式レーザセンサ５１と記載する。
【００３６】
そして、センサユニット１５と物体計数装置１０とが有線または無線により接続されている。これにより、センサユニット１５に含まれるスキャン式レーザセンサ５１の出力が物体計数装置１０に送信される。物体計数装置１０は、スキャン式レーザセンサ５１の出力から、物体の検知、およびその通過方向を算出するものである。
【００３７】
上記の構成のように、物体検知システム１は、２つのセンサユニット１５を通路２０５の両側に配置するので、センサユニット１５を天井等に設置する場合と比較して、設置場所の制約が少なく、設置および撤去が容易である上に、万一落下しても安全である。
【００３８】
さらに、２人の歩行者が重なって歩行し、一方の歩行者の影に他方の歩行者が隠れてしまう状況であっても、物体検知システム１の構成によれば、通路２０５の両側からスキャンを行うので、２人の歩行者を正確に検知することができる。
【００３９】
このように、上記の構成によれば、物体の検知の精度が高く、かつ設置および撤去が容易な物体検知システム１を実現することができる。
【００４０】
なお、本実施の形態では、１つのセンサユニット１５に含まれるスキャン式レーザセンサ５１を２つとして記載するが、センサユニット１５に含まれるスキャン式レーザセンサ５１の数は複数であれば良く、２つに限られない。
【００４１】
（物体検知システムの構成）
次に、図１を用いて、物体検知システム１の構成の概略を説明する。図１は、物体検知システム１の概略構成を示すブロック図である。
【００４２】
図１に示すように、本発明に係る物体検知システム１は、物体計数装置１０、およびセンサユニット１５ａ、１５ｂを含む構成である。そして、物体計数装置１０は、データ取得部（第１取得手段、第２取得手段）１１、検知部１２、結果出力部１３、および算出データ記憶部１４を含む構成であり、検知部１２は、算出部２１、計数部２２、および速度算出部２５を含む構成である。なお、速度算出部２５は必ずしも含まなくてもよい。また、センサユニット１５ａは、スキャン式レーザセンサ５１ａ、５１ｂを含み、センサユニット１５ｂは、スキャン式レーザセンサ５１ｃ、５１ｄを含む構成である。また、算出部２１は、第１算出部２３および第２算出部２４を含む構成である。
【００４３】
物体計数装置１０は、スキャン式レーザセンサ５１が検知した歩行者の個数の算出、通過方向の決定を行うものであり、パーソナルコンピュータ等によって実現される。なお、物体計数装置１０は、図示しない制御部を備えており、データ取得部１１、検知部１２、および結果出力部１３は、制御部によって制御されるものとする。制御部は、ＲＡＭ（Random Access Memory）等に記憶されている各種プログラムを読み出して、物体計数装置１０の各部を制御するものであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）およびメモリ等で構成することができる。
【００４４】
算出データ記憶部１４は、検知部１２が検知処理を行うときに用いるデータ、および検知部１２が出力したデータを記憶するものであり、第１バッファ（第１記憶部）４１、第２バッファ（第２記憶部）４２、第３バッファ（第３記憶部）４３、第４バッファ（第４記憶部）４４、第１検出ログ４５、および第２検出ログ４６を含むものである。なお、算出データ記憶部１４は、ＲＡＭなどのメモリ等で実現される。
【００４５】
第１バッファ４１、第２バッファ４２、第３バッファ４３、および第４バッファ４４はそれぞれ、データ取得部１１が取得した、検知した歩行者の高さ、位置（スキャン式レーザセンサ５１から歩行者までの距離）、および検知時刻の組である歩行者候補情報（検知情報）を記憶するものである。高さおよび位置の求め方については後述する。第１バッファ４１、第２バッファ４２、第３バッファ４３、および第４バッファ４４への歩行者候補情報の格納処理および削除処理については後述する。
【００４６】
第１検出ログ４５は、第１バッファ４１および第２バッファ４２に記憶されている歩行者候補情報のうち、第１算出部２３によって関連付けられた歩行者候補情報を、検出情報として記憶する。また、第２検出ログ４６は、第３バッファ４３および第４バッファ４４に記憶されている歩行者候補情報のうち、第２算出部２４によって関連付けられた歩行者候補情報を、検出情報として記憶する。第１検出ログ４５および第２検出ログ４６への検出情報の格納処理については後述する。
【００４７】
データ取得部１１は、スキャン式レーザセンサ５１毎に、スキャン式レーザセンサ５１の出力から、該スキャン式レーザセンサ５１が検知した歩行者の位置、高さ、およびその検知時刻を取得する。これにより、スキャン式レーザセンサ５１のそれぞれが検知した歩行者候補の情報（歩行者候補情報）が取得できる。そして、この歩行者候補情報はスキャン式レーザセンサ５１毎に算出データ記憶部１４に格納し、所定期間、保持する。なお、当該所定期間は、歩行者が、通路２０５に沿った２つのスキャン式レーザセンサ５１をまたいで通過するのに十分な時間である。
【００４８】
ここで、歩行者の位置とは、スキャン式レーザセンサ５１と歩行者との距離である。より詳細には、スキャン式レーザセンサ５１ａおよびスキャン式レーザセンサ５１ｂについては、スキャン式レーザセンサ５１ａとスキャン式レーザセンサ５１ｂとを結ぶ線分の垂直２等分線と平行で、スキャン式レーザセンサ５１ａまたは５１ｂを通る線上のスキャン式レーザセンサ５１から離れる方向（歩行者へ向かう方向）への距離である。同様に、スキャン式レーザセンサ５１ｃおよびスキャン式レーザセンサ５１ｄについては、スキャン式レーザセンサ５１ｃとスキャン式レーザセンサ５１ｄとを結ぶ線分の垂直２等分線と平行で、スキャン式レーザセンサ５１ｃまたは５１ｄを通る線上のスキャン式レーザセンサ５１から離れる方向（歩行者へ向かう方向）への距離である。
【００４９】
また、歩行者の高さとは、スキャン式レーザセンサ５１が検知した点である検知点のそれぞれの高さである。
【００５０】
算出部２１は、算出データ記憶部１４に記憶されている、スキャン式レーザセンサ５１ごとの、直前の所定時間（例えば１秒）における、歩行者の位置、高さ、およびその検知時刻から、歩行者の通過方向を決定するものである。より具体的には、まず、センサユニット１５のそれぞれに対応するバッファに記憶されている歩行者候補情報から、同一の歩行者の可能性が高い歩行者候補情報同士を関連付ける。これは、歩行者候補情報の、位置、高さ、および検知時刻の差異が所定の値よりも小さいもの同士を関連付けることにより行う。そして、その後、センサユニット１５のそれぞれに含まれる２つのスキャン式レーザセンサ５１それぞれの検知時刻の前後関係から、上記歩行者の通過方向を決定する。なお、関連付けられた歩行者候補情報は、バッファからただちに削除する。
【００５１】
なお、算出部２１の第１算出部２３が、センサユニット１５ａに含まれるスキャン式レーザセンサ５１の出力について上記処理を行い、第２算出部２４が、センサユニット１５ｂに含まれるスキャン式レーザセンサ５１の出力について上記処理を行う。つまり、第１算出部２３は、第１バッファ４１に記憶されている歩行者候補情報と、第２バッファ４２に記憶されている歩行者候補情報との関連付けを行い、また、第２算出部２４は、第３バッファ４３に記憶されている歩行者候補情報と、第４バッファ４４に記憶されている歩行者候補情報との関連付けを行う。
【００５２】
また、第１算出部２３は、上記関連付けた歩行者候補情報を、検出情報として第１検出ログ４５に格納する。また、第２算出部２４は、上記関連付けた歩行者候補情報を、検出情報として第２検出ログ４６に格納する。
【００５３】
その後、算出部２１は、第１算出部２３および第２算出部２４がそれぞれ決定した、検知した歩行者およびその通過方向から、物体検知システム１の検知結果としての、歩行者、およびその通過方向を算出する。
【００５４】
計数部２２は、算出部２１が算出した歩行者の個数、その通過方向、および通過時刻（検知時刻）から、所定の期間における、通過方向毎の歩行者の個数を算出するものである。
【００５５】
速度算出部２５は、算出部２１が算出した歩行者の個数その通過方向、および通過時刻から、歩行者の通過速度を算出するものである。
【００５６】
なお、物体検知システム１において、歩行者を検知して、その個数と通過方向とを算出する具体的な処理の流れについては後述する。
【００５７】
結果出力部１３は、検知部１２が算出した結果を出力するものである。この結果出力部１３の例としては、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）、ＣＲＴ（cathode-ray tube）ディスプレイなどの表示装置、スピーカ等の音声出力装置を挙げることができる。また、検知部１２が算出した結果を、図示しない補助記憶装置に保存したり、通信ネットワークを介して他のシステムへ送出してもよい。
【００５８】
センサユニット１５は、２つのスキャン式レーザセンサ５１を備えたユニットである。なお、２つのスキャン式レーザセンサ５１の間隔は、本実施の形態では、３０ｃｍを想定している。
【００５９】
スキャン式レーザセンサ５１は、レーザを出射してから跳ね返ってくるまでの時間に応じて、歩行者までの距離を測定するものである。このとき、スキャン式レーザセンサ５１は、出射するレーザの方向を所定の角度幅で変更しながらスキャンを行う。本実施の形態では、所定の角度幅は、０．２５度であり、９０度分の範囲を５０ｍｓの周期でスキャンしている。そして、スキャン式レーザセンサ５１は上記の角度幅でレーザの出射方向を変更しながらスキャンを行い、それぞれの角度毎に得られたデータを出力する。
【００６０】
なお、本実施の形態では、スキャン式レーザセンサ５１は、通路２０５を横断する方向にスキャンを行っている。すなわち、スキャン式レーザセンサ５１が出射するレーザの軌跡が作成する面（スキャン面）は、通路２０５を歩行者が通過する方向に対して垂直となる。
【００６１】
また、本実施の形態では、スキャン式レーザセンサ５１は、通路２０５を挟んで２つずつ両側に配置されている。
【００６２】
（歩行者を検知する方法）
次に、スキャン式レーザセンサ５１が歩行者を検知する方法を、図２〜図４を用いて具体的に説明する。
【００６３】
図２は、物体検知システム１が設置された通路２０５を、歩行者（物体）２０１、２０２が通過する様子を示す説明図である。図２では、物体検知システム１が設置された通路２０５を、歩行者２０１、２０２が通過する様子を斜め上方向から見た状態を示している。図２に示すように、物体検知システム１のセンサユニット１５ａ、１５ｂは、通路２０５を挟むように、通路２０５の両側に設置されている。そして、センサユニット１５ａに含まれているスキャン式レーザセンサ５１ａ、ｂ５１は、スキャン面が通路２０５を横断するように通路２０５に沿って配置されている。同様に、センサユニット１５ｂに含まれているスキャン式レーザセンサ５１ｃ、５１ｄは、スキャン面が通路２０５を横断するように通路２０５に沿って配置されている。また、スキャン式レーザセンサ５１ａとスキャン式レーザセンサ５１ｃとが、スキャン式レーザセンサ５１ｂとスキャン式レーザセンサ５１ｄとがほぼ対向するように配置されている。なお、スキャン式レーザセンサ５１ａとスキャン式レーザセンサ５１ｃとが対向するように配置されるとともに、スキャン式レーザセンサ５１ｂとスキャン式レーザセンサ５１ｄとが対向するように配置されることが最も望ましい。
【００６４】
そして、センサユニット１５は、通路２０５を歩いている歩行者２０１、２０２を検知する。なお、本実施の形態では、スキャン式レーザセンサ５１が設置される高さは、歩行者の身長よりもやや高い位置でなければならない。例えば地面から２３０ｃｍである。
【００６５】
そして、本実施の形態では、スキャン式レーザセンサ５１が出射するレーザの軌跡が作成するスキャン面は、レーザの出射口を中心とした扇型の領域である。歩行者２０１、２０２がスキャン面を通過すると、歩行者のスキャン式レーザセンサ５１側の面を、スキャン式レーザセンサ５１が捉える。歩行者２０１、２０２が通常の速度（時速４ｋｍ程度）で通過すると、１つのスキャン式レーザセンサ５１は、通過中に約７回、スキャンを行うことになる。１回のスキャンにおいて、０．２５度の角度間隔でレーザを出射するので、歩行者２０１、２０２のスキャン式レーザセンサ５１側の面にある体の部分において、数十〜数百点が検知される。
【００６６】
ここで、センサユニット１５ａのみが設置されていた場合、歩行者２０１を検知することはできるが、歩行者２０２を検知することができない場合がある。例えば、歩行者２０１の背が高く、歩行者２０２の背が低い等、スキャン式レーザセンサ５１から見て、歩行者２０２が歩行者２０１の影になっている場合である。この場合、本実施の形態のように、センサユニット１５ａに加えてセンサユニット１５ｂを設置することにより、歩行者２０２を検知することが可能となるので、図３を用いて説明する。
【００６７】
図３は、物体検知システム１が設置された通路２０５を歩行者２０１、２０２が通過する様子を、歩行者２０１、２０２の進行方向の反対側から（歩行者の後ろ側から）見た状態を示す図である。図３に示すように、スキャン式レーザセンサ５１ａから出射されるレーザは、歩行者２０１に当たるが、歩行者２０１の影になる歩行者２０２に当たらない。そのため、スキャン式レーザセンサ５１ａでは、歩行者２０１を検知することはできるが、歩行者２０２を検知することはできない。一方、センサユニット１５ｃから出射されるレーザは、歩行者２０１および歩行者２０２に当たる。そのため、スキャン式レーザセンサ５１ｃは、歩行者２０１、２０２ともに検知することができる。
【００６８】
したがって、歩行者が並んで歩く場合等、通路２０５の一方の側からスキャンを行うだけでは、歩行者全員を検知できないような場合であっても、本実施の形態のように、通路２０５の両側からスキャンを行うことにより、正確に歩行者を検知することができる。
【００６９】
また、本実施の形態のように、センサユニット１５ａ、１５ｂのそれぞれに、通路２０５に沿って２つのスキャン式レーザセンサ５１を備えることにより、歩行者２０１、２０２の進行方向を検知することができるので図４を用いて説明する。
【００７０】
図４は、物体検知システム１が設置された通路２０５を歩行者２０１、２０２が通過する様子を、上方から見た状態を示す図である。図４に示すように、歩行者２０１、２０２が通路２０５を図４の下側から上側に進んでいくと、歩行者２０１、２０２は、まず、スキャン式レーザセンサ５１ｂおよび５１ｄによって検知される。そして、引き続き、歩行者２０１、２０２が進んでいくと、次に、歩行者２０１、２０２は、スキャン式レーザセンサ５１ａおよび５１ｃによって、検知される。これにより、物体検知システム１は、スキャン式レーザセンサ５１ａおよびｂ、またはスキャン式レーザセンサ５１ｃおよび５１ｄが、歩行者２０１、２０２を検知した検知時刻を比較することにより、歩行者２０１、２０２の進行方向を決定することができる。
【００７１】
（処理の流れ）
次に、各スキャン式レーザセンサ５１の出力から、歩行者の通過方向ごとの検知数（検知結果）を算出するまでの処理の流れについて、図５を用いて説明する。図５は、物体検知システム１において、スキャン式レーザセンサ５１の出力から検知結果を算出するまでの処理の流れを示すフローチャートである。なお、以下において、第１算出部２３は、センサユニット１５ａに含まれるスキャン式レーザセンサ５１の出力について、第２算出部２４は、センサユニット１５ｂに含まれるスキャン式レーザセンサ５１の出力について、処理を行う。
【００７２】
まず、データ取得部１１は、歩行者が通行していないとき、各スキャン式レーザセンサ５１の１スキャン分のスキャンデータ（スキャン式レーザセンサ５１の出力データ）をそれぞれの角度毎に、背景データとして取得する（Ｓ５０１）。ここで、１スキャンとは、スキャン式レーザセンサ５１が、スキャン面を１通りスキャンすることを指す。そして、データ取得部１１は、取得した背景データを算出データ記憶部１４に格納する。なお、背景データの取得は、歩行者の検知を開始する前に１度だけ行えばよい。
【００７３】
さらに、データ取得部１１は、スキャン式レーザセンサ５１の１スキャン分の出力データから、角度毎に、算出データ記憶部１４に記憶されている背景データを減算する（Ｓ５０２）。そして、それぞれの角度毎に、ステップＳ５０２にて減算した値が、予め定められた値（基準値）よりも小さいか否かを判定する（Ｓ５０３）。本実施の形態では、基準値は、（−２０）ｃｍに設定している。そして、減算した値が基準値よりも小さければ（Ｓ５０３でＹＥＳ）、当該減算後のデータ（以下、検出データと称する）と検出フラグとを対応付ける（検出フラグを立てる）（Ｓ５０４）。そして、１スキャン分の全ての出力データ（それぞれの角度におけるスキャン式レーザセンサ５１の出力データ）について、基準値との比較が終了すると（Ｓ５０５でＹＥＳ）、それぞれの出射角度における検知点とスキャン式レーザセンサ５１との距離であるｘと、検知点の高さであるｙを算出する（Ｓ５０６）。以降では、ｘ、ｙの値と検知時刻とが対応付けられたデータを、検知データと称する。
【００７４】
そして、以上の計算をスキャンデータの取得ごとに行い、前回のスキャンにおいて検知された歩行者と今回のスキャンにおいて検知された歩行者との位置が類似しているとき（すなわち、差異が所定値よりも小さいとき）、前回のスキャンにおいて検知された歩行者と今回のスキャンにおいて検知された歩行者とは、同一の歩行者であると判定する。そして、この歩行者がスキャン面から消えた（居なくなった）とき、すなわち、検知できなくなったとき、算出データ記憶部１４に、上記同一と判定した歩行者についての歩行者候補情報を格納する。歩行者が消えるまで歩行者候補情報の格納しないのは、同一の歩行者を何度もカウントしないためである。
【００７５】
上述したように、距離ｘは、それぞれのセンサユニット１５におけるスキャン式レーザセンサ５１を結ぶ線分の垂直２等分線と平行でスキャン式レーザセンサ５１を通る直線上のスキャン式レーザセンサ５１から離れる方向への距離を示し、高さｙは、スキャン式レーザセンサ５１が検知した点の高さを示す。検出データは、長さを示すデータであるので、ｘ，ｙは、三角関数を用いて検出データから算出することができる。
【００７６】
次に、データ取得部１１は、ｘ、ｙ座標を算出した検知データを、ｙの値が降順になるようにソートする（Ｓ５０７）。そして、ソートした検知データのうち、ｙの値が最も大きい歩行者候補情報に物体フラグを立てる（Ｓ５０８）。その後、ｙの値が予め定められた値（身長設定値）を超える検知データについて、ソートされた順に、既に物体フラグが立っている検知データとのｘの値の差が予め定められた値（幅の閾値）以下か否かを判定する（Ｓ５０９）。本実施の形態では、身長設定値は１００ｃｍ、幅の閾値は３０ｃｍに設定している。
【００７７】
そして、データ取得部１１は、既に物体フラグが立っている検知データのｘの値との差が幅の閾値以下であれば（Ｓ５１０でＮＯ）、物体フラグを立てない（Ｓ５１１）。一方、幅の閾値よりも大きければ（Ｓ５１０でＹＥＳ）、物体フラグを立てる（Ｓ５１２）。その後、スキャン毎に時系列に比較を行い、あるスキャンにおいて物体フラグを立てた検知データを取得し、その次のスキャンにおいて対応する物体フラグを立てた検知データを取得できなくなったとき、歩行者の検出をしたものとする。そして、該検知データを歩行者候補情報として、第１バッファ４１、第２バッファ４２、第３バッファ４３、および第４バッファ４４のいずれか１つに格納する（Ｓ５１３）。より詳細には、第１算出部２３は、スキャン式レーザセンサ５１ａの出力に対応する歩行者候補情報を第１バッファ４１に格納し、スキャン式レーザセンサ５１ｂの出力対応する歩行者候補情報を第２バッファ４２に格納する。また、第２算出部２４は、スキャン式レーザセンサ５１ｃの出力に対応する歩行者候補情報を第３バッファ４３に格納し、スキャン式レーザセンサ５１ｄの出力に対応する歩行者候補情報を第４バッファ４４に格納する。
【００７８】
ここで、物体フラグが立てられる歩行者候補情報の例について、図３を用いて説明する。図３には、スキャン式レーザセンサ５１ａとスキャン式レーザセンサ５１ｃとが歩行者２０１、２０２をスキャンしている状態が示されている。そして、スキャン式レーザセンサ５１ａのスキャンによって、ａ１〜ａ５までの点が検知されている。また、スキャン式レーザセンサ５１ｃのスキャンによって、ｃ１〜ｃ６までの点がスキャンされている。
【００７９】
そして、スキャン式レーザセンサ５１ａが検知したａ１〜ａ５を、ｙの値によって降順にソートすると、ａ１が、ｙの値が最も大きいので、先頭になる。よって、まず、ａ１に物体フラグが立てられる。そして、ａ２以降のｘの値と、ａ１のｘの値との差は、幅の閾値ｄを超えないので、ａ１以外には物体フラグは立てられない。
【００８０】
一方、スキャン式レーザセンサ５１ｃが検知したｃ１〜ｃ６を、ｙの値によって降順にソートすると、ｃ１が、ｙの値が最も大きいので、先頭になる。よって、まず、ｃ１に物体フラグが立てられる。そして、ｃ２以降のｘの値と、ｃ１のｘの値との差をみると、ｃ４のｘの値との差が幅の閾値ｄを超える。よって、次にｃ４に物体フラグが立てられる。そして、ｃ５以降については、ｘの値が幅の閾値ｄを超えない。よって、ｃ１〜ｃ６については、ｃ１およびｃ４に物体フラグが立てられる。
【００８１】
以上のように、物体フラグは、歩行者の頭頂部付近を検知したときの歩行者候補情報に立てられることになる。
【００８２】
次に、算出データ記憶部１４の、スキャン式レーザセンサ５１毎に、歩行者候補情報を保存する第１バッファ４１〜第４バッファ４４のデータ構造の例について説明する。第１バッファ４１〜第４バッファ４４はそれぞれ、例えば、下記の表１に示すデータ構造とすることができる。表１に示す例では、第１バッファ４１〜第４バッファ４４はそれぞれ、ｘの値、ｙの値、検知時刻を対応付けて、歩行者候補情報として、記憶している。なお、表１の各行に相当するデータが、歩行者候補情報となる。
【００８３】
【表１】
2011047772.tif 000003
【００８４】
そして、第１算出部２３は、第１バッファ４１に記憶されている歩行者候補情報のｘ、ｙ、検知時刻の値と、第２バッファ４２に記憶されている歩行者候補情報のｘ、ｙ、検知時刻の値とを比較することにより、同一の歩行者と考えられる歩行者候補情報の関連付けを行う。そして、第１算出部２３は、関連付けた歩行者候補情報を、検出情報として第１検出ログ４５に格納し、第１バッファ４１および第２バッファ４２から削除する（Ｓ５１４）。そして、同一の歩行者と考えられる歩行者候補情報の上記関連付けを行ったとき、歩行者としてカウントし、関連付けた歩行者候補情報から、該歩行者の通過方向を決定する（Ｓ５１５）。
【００８５】
同様に、第２算出部２４は、第３バッファ４３に記憶されている歩行者候補情報のｘ、ｙ、検知時刻の値と第４バッファ４４に記憶されている歩行者候補情報のｘ、ｙ、検知時刻の値とを比較することにより、同一の歩行者と考えられる歩行者候補情報の関連付けを行う。そして、第２算出部２４は、関連付けた歩行者候補情報を検出情報として第２検出ログ４６に格納し、歩行者としてカウントするとともに、第３バッファ４３および第４バッファ４４から削除する（Ｓ５１４）。そして、同一の歩行者と考えられる歩行者候補情報の上記関連付けを行ったとき、歩行者としてカウントし、関連付けた歩行者候補情報から該歩行者の通過方向を決定する（Ｓ５１５）。
【００８６】
また、第１算出部２３、または第２算出部２４によって関連付けがなされずに、第１バッファ４１、第２バッファ４２、第３バッファ４３、および第４バッファ４４に格納されたままとなっている歩行者候補情報は、格納されてから所定時間が経過すると削除される。なお、上記所定時間は、歩行者がスキャン式レーザセンサ５１ａとスキャン式レーザセンサ５１ｂとを、または、スキャン式レーザセンサ５１ｃとセンサユニット１５ｄとを、またがって通過するのに十分な時間である。
【００８７】
また、上記関連付けは、所定時間分（本実施の形態では、３秒分）の歩行者候補情報を、スキャン毎に、関連付ける。具体的には、歩行者候補情報のｘ、ｙの値、および検知時刻のそれぞれの差が、所定の範囲にあるか否かを判定し、検知された歩行者が同一か否かを判定する。ｘは距離、ｙは高さ（身長）を示しているので、例えば、センサユニット１５ａの場合、スキャン式レーザセンサ５１ａの出力による歩行者候補情報のｘ、ｙ、および検知時刻と、スキャン式レーザセンサ５１ｂの出力による歩行者候補情報のｘ、ｙ、および検知時刻とをそれぞれ比較することにより、同一人物か否かを判定することができる。
【００８８】
なお、上述した実施の形態では、２名の歩行者（２０１および２０２）を例に挙げて説明しているが、歩行者の数は２名に限定されるものではない。歩行者は何人でもよく、また、それらの通過方向はどちらであってもよい。
【００８９】
以上のように、第１算出部２３、第２算出部２４は、それぞれ、センサユニット１５ａ、およびセンサユニット１５ｂに対応して、検知した歩行者およびその通過方向を決定する。
【００９０】
また、歩行者が、後に通過したスキャン式レーザセンサ５１の検知時刻（センサーからの消失時刻）を、該スキャン式レーザセンサ５１が含まれるセンサユニット１５による歩行の検知時刻とする。
【００９１】
最後に、算出部２１は、第１算出部２３が決定した歩行者、および、第２算出部２４が決定した歩行者から、物体検知システム１での検知結果としての歩行者を算出するとともに、当該歩行者の通過方向を決定する（Ｓ５１６）。
【００９２】
具体的には、算出部２１は、少なくとも、第１算出部２３が決定した歩行者と、第２算出部２４が決定した歩行者との論理和を求めることによって、物体検知システム１での検知結果としての歩行者を算出する。なお、当該算出された歩行者の通過方向は、第１算出部２３および第２算出部２４が決定した当該歩行者の通過方向である。
【００９３】
ここで、上述の「論理和を求める」とは、具体的には、第１算出部２３が決定した歩行者と、第２算出部２４が決定した歩行者とから、第１算出部２３および第２算出部２４にて決定された歩行者（つまり、同一の歩行者）を求めた上で、第１算出部２３にて決定した歩行者と、第２算出部２４にて決定した歩行者から上記同一の歩行者を除いた歩行者との和を求めることである。
【００９４】
なお、第１算出部２３にて決定した歩行者と第２算出部２４にて決定した歩行者とが同一であるか否か（つまり、同一の歩行者であるか否か）は、第１検出ログ４５および第２検出ログ４６に記憶されている検出情報の高さおよび検知時刻、ならびに当該検知情報の距離から求めた物体の通路２０５上における位置をそれぞれ比較することによって判定する。具体的には、検出情報の高さ、検知時刻、位置のそれぞれの差異が、所定の値よりも小さい場合、当該検出情報で特定される歩行者は同一であると判定する。
【００９５】
また、上述では、算出部２１は、第１算出部２３が決定した歩行者と、第２算出部２４が決定した歩行者との論理和を求めることとしたが、第１算出部２３が決定した歩行者の通過方向の組と、第２算出部２４が決定した歩行者およびその通過方向の組との論理和を求めてもよい。
【００９６】
以上のように、ステップＳ５１６にて、歩行者およびその通過方向を求めた後は、ステップＳ５０２へ戻り、ステップＳ５０２〜Ｓ５１６を繰り返し行う。以上が、物体検知システム１における処理の流れである。
【００９７】
なお、計数部２２が、ステップＳ５１６に引き続き、ステップＳ５１６にて求めた歩行者およびその通過方向、および歩行者の通過時刻に基づいて、所定期間における、通過方向毎の歩行者の個数を算出してもよい。すなわち、計数部２２が、ステップＳ５１６にて求めた歩行者のうち、所定期間に一方の方向に通過した歩行者のみを計数した結果と、ステップＳ５１６にて求めた歩行者のうち、所定期間に他方の方向に通過した歩行者のみを計数した結果とを、それぞれ算出してもよい。
【００９８】
（論理和を求める例）
上述の「論理和を求める」ことについて、図３および図４に示した歩行者２０１および２０２を例に挙げて説明する。この場合、センサユニット１５ａにて歩行者２０１を検知し、また、センサユニット１５ｂにて歩行者２０１および歩行者２０２を検知する。この場合、第１算出部２３では、歩行者２０１が、図４の下側から上側の方向（以下、方向Ｗ１と略記する）に向かって通過することを決定するとともに、第２算出部２４では、歩行者２０１および歩行者２０２が、方向Ｗ１に向かって通過することを決定する。
【００９９】
続いて、算出部２１は、第１算出部２３および第２算出部２４の両方にて決定された歩行者（同一の歩行者）として歩行者２０１を求めた上で、第１算出部２３にて決定した歩行者２０１および２０２と、第２算出部２４にて決定した歩行者から歩行者２０１を除いた歩行者２０２との和を求める。その結果、物体検知システム１での検知結果として、歩行者２０１および歩行者２０２を求めることができる。なお、歩行者２０１および歩行者２０２の通過方向は、第１算出部２３および第２算出部２４にて決定された方向Ｗ１とする。
【０１００】
次に、３人（それぞれ、歩行者Ａ、Ｂ、およびＣとする）の歩行者が、通路を同一方向（方向Ｗ２とする）に通過している例について説明する。歩行者Ｂが大人であり、その両横に歩行者Ｂより背の低い子供である歩行者ＡおよびＣが並んで歩行しているものとする。そして、センサユニット１５ａにて歩行者ＡおよびＢの２人を検知し、また、センサユニット１５ｂにて、歩行者ＢおよびＣの２人を検知したものとする。この場合、第１算出部２３では、歩行者ＡおよびＢの２人が方向Ｗ２に向かって通過することを決定するとともに、第２算出部２４では、歩行者ＢおよびＣの２人が方向Ｗ２に向かって通過することを決定する。
【０１０１】
続いて、算出部２１は、第１算出部２３および第２算出部２４の両方にて決定された歩行者（同一の歩行者）として歩行者Ｂを求めた上で、第１算出部２３にて決定した歩行者（ＡおよびＢ）と、第２算出部２４にて決定した歩行者から歩行者Ｂを除いた歩行者Ｃとの和を求める。その結果、物体検知システム１での検知結果として、歩行者Ａ、Ｂ、およびＣを求めることができる。なお、歩行者Ａ、Ｂ、およびＣの通過方向は、第１算出部２３および第２算出部２４にて決定された方向Ｗ２とする。
【０１０２】
（歩行者に隠れている歩行者であるか否かの判定）
なお、算出部２１にて、歩行者に隠れている歩行者の有無を判定することもできる。具体的には、一方のセンサユニット１５のみにて検知された歩行者が、両方のセンサユニット１５にて検知された歩行者の影に隠れている歩行者であるか否かを判定する。
【０１０３】
そこで、この判定方法について、図３に示した歩行者２０１および２０２を例に挙げて説明する。この場合、算出部２１は、第２算出部２４のみにて決定された歩行者２０２の頭頂部付近の検知点（ｃ４）と、第１算出部２３および第２算出部２４の両方にて決定された歩行者２０１の頭頂部付近の検知点（ａ１またはｃ１）との位置関係を調べることにより、センサユニット１５ｂから見て歩行者２０２のセンサユニット１５ａ側に、歩行者２０１が存在する（つまり、センサユニット１５ａから見ると、歩行者２０２は歩行者２０１によって隠蔽されている）と判定する。
【０１０４】
より具体的には、第１算出部２３および第２算出部２４の両方にて決定された歩行者２０１の頭頂部付近の検知点であるａ１またはｃ１の高さｙが、第２算出部２４のみにて決定された歩行者Ａ２０２の頭頂部付近の検知点であるｃ４と、当該歩行者２０２を検知したレーザセンサ５１ｃとを結ぶ線分の高さより高い場合、センサユニット１５ａから見て歩行者２０２は歩行者２０１に隠れていると判定する。
【０１０５】
また、上述した３人の歩行者Ａ、Ｂ、およびＣが通路を歩行している場合についても、同様である。この場合、算出部２１は、第１算出部２３のみにて決定された歩行者Ａの頭頂部付近の検知点と、第１算出部２３および第２算出部２４の両方にて決定された歩行者Ｂの頭頂部付近の検知点との位置関係を調べることにより、センサユニット１５ａから見て歩行者Ａのセンサユニット１５ｂ側に、歩行者Ｂが存在する（つまり、センサユニット１５ｂから見ると、歩行者Ａは歩行者Ｂによって隠蔽されている）と判定する。
【０１０６】
同様に、第２算出部２４のみにて決定された歩行者Ｃの頭頂部付近の検知点と、第１算出部２３および第２算出部２４の両方にて決定された歩行者Ｂの頭頂部付近の検知点との位置関係を調べることにより、センサユニット１５ｂから見て歩行者Ｃのセンサユニット１５ｂ側に、歩行者Ｂが存在する（つまり、センサユニット１５ａから見ると、歩行者Ｃは歩行者Ｂによって隠蔽されている）と判定する。
【０１０７】
なお、上述では、歩行者の頭頂部付近の検知点の位置関係を調べることによって歩行者に隠れている歩行者の有無を判定方法について説明したが、歩行者の検知時刻を調べることによって歩行者に隠れている歩行者の有無を判定してもよい。隠している方の歩行者と、隠されている方の歩行者とは、略同一の時刻に検知されるからである。つまり、第１算出部２３または第２算出部２４のいずれか一方のみにて決定された歩行者の検知時刻と、第１算出部２３および第２算出部２４の両方にて決定された歩行者の検知時刻とが略同一であるか否かを調べることによって、歩行者に隠れている歩行者の有無を判定してもよい。
【０１０８】
（効果）
本発明によれば、自動的に通路２０５を通過する歩行者の数と方向を検知することができるので、歩行者のカウントを、人手を経ずに行うことができる。また、全歩行者の時系列データを記憶することにより、任意の時間の範囲での歩行者数のカウントを容易に行うことができる。
【０１０９】
さらに、身長を計測することができるので，おおまかに大人と子供の数を把握することができる。
【０１１０】
また、通路２０５のどのあたりを歩行者が通行しているのかを認識することができる。よって、商店街などで、人がどのあたりを通行しているのかということも同時に検知できるため、商店街の活性化につなげることもできる。
【０１１１】
さらに、大学等のオープンキャンパスにおける来訪者の任意の時間間隔における方向別の人数などを計測することが容易となる。
【０１１２】
また、カメラを用いないので、カメラを用いた場合のように、光量や影の影響を考える必要がない。よって、昼夜を問わず検知が可能である。さらに、カメラのように撮影を行わないので、プライバシーの問題が生じる可能性も低い。
【０１１３】
さらに、天井等に固定されているものではないので、任意の場所で、必要なときに随時、検知を行うことができる．
また、歩行者が通過する速度を算出することができるので、例えば、歩いている歩行者と走っている歩行者等を区別して計数することもできる。
【０１１４】
（変形例）
上述した実施の形態では、算出部２１が第１算出部２３および第２算出部２４を含む構成とするとともに、第１算出部２３が、センサユニット１５ａに含まれるスキャン式レーザセンサ５１の出力を処理対象とし、第１算出部２３とは別の第２算出部２４が、センサユニット１５ｂに含まれるスキャン式レーザセンサ５１の出力を処理対象とするとともに、算出部２１が、第１算出部２３の決定内容と第２算出部２４の決定内容との論理和を求める構成を説明した。しかしながら、本発明は、この構成に限定されるものではない。例えば、第１算出部２３および第２算出部２４を設けず、算出部２１が、４つのスキャン式レーザセンサ５１の出力を用いて、上述した論理和を求める構成としてもよい。つまり、センサユニット毎に歩行者およびその通過方向を求める処理を行うことなく、４つのスキャン式レーザセンサ５１の出力から直ちに、物体検知システム１での検知結果としての歩行者およびその通過方向を求めるようにしてもよい。
【０１１５】
また、上述した実施の形態では、歩行者の高さ、位置、検知時刻の全てを用いて、歩行者を特定しているが、本発明はこの方法に限定されるものではない。例えば、歩行者の高さおよび位置の少なくともいずれか１つを用いて歩行者を特定してもよい。
【０１１６】
また、上述した実施の形態では、センサユニット１５を地面で支える構成としたがこれに限られるものではない。センサユニット１５は、通路２０５の両側に設置される構成であればよく、天井等から吊り下げられるものであってもよい。
【０１１７】
また、上述した実施の形態では、４つのスキャン式レーザセンサ５１を用いた構成を説明したがこれに限られるものではない。例えば、ビームスプリッターおよび反射ミラーを用いて、一方のセンサユニットにつき１つのスキャン式レーザセンサ５１を用いるものであってもよい。
【０１１８】
図６を用いて説明する。図６は、通路の片側につき、１つのスキャン式レーザセンサ５１を用いる場合の原理を示す説明図である。図６に示すように、スキャン式レーザセンサ５１のレーザの進行方向にはビームスプリッター６１が備えられ、ビームスプリッター６１によって反射したレーザの進行方向には、反射ミラー６２が備えられている。
【０１１９】
そして、ビームスプリッター６１は、レーザを通過させるとともに、９０度の方向へ反射させるものである。また、反射ミラー６２は、レーザを９０度の方向へ反射させるものである。
【０１２０】
上記の構成によれば、１つのスキャン式レーザセンサ５１から出射したレーザが、ビームスプリッター６１を通過したレーザと、ビームスプリッター６１および反射ミラー６２で反射したレーザとの２本のレーザとなるので、上述した本実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【０１２１】
本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１２２】
最後に、物体検知システム１の各ブロック、特に、検知部１２の算出部２１、計数部２２、および速度算出部２５は、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、次のようにＣＰＵ（central processing unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
【０１２３】
すなわち、物体検知システム１は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（random access memory）、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである物体検知システム１の制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記物体検知システム１に供給し、そのコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ（microprocessor unit））が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。
【０１２４】
上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ（compact disc read-only memory）／ＭＯ（magneto-optical）／ＭＤ（Mini Disc）／ＤＶＤ（digital versatile disk）／ＣＤ−Ｒ（CD Recordable）等の光ディスクを含むディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ（erasable programmable read-only memory）／ＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable and programmable read-only memory）／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系などを用いることができる。
【０１２５】
また、物体検知システム１を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ（local area network）、ＩＳＤＮ（integrated services digital network）、ＶＡＮ（value-added network）、ＣＡＴＶ（community antenna television）通信網、仮想専用網（virtual private network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、ＩＥＥＥ（institute of electrical and electronic engineers）１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ（asynchronous digital subscriber loop）回線等の有線でも、ＩｒＤＡ（infrared data association）やリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１無線、ＨＤＲ（high data rate）、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
【産業上の利用可能性】
【０１２６】
本発明は、任意の場所において、通路を通過する歩行者の数、およびその方向を、正確に検知する検知システムに適用できる。特に、駅構内、道路、商店街、遊園地等の交通量調査に用いる検知システムに適用できる。
【符号の説明】
【０１２７】
１        物体検知システム
１１        データ取得部（第１取得手段、第２取得手段）
１２        検知部
１５        センサユニット
１５ａ      センサユニット（第１センサユニット）
１５ｂ      センサユニット（第２センサユニット）
２１        算出部（検知確定手段）
２２        計数部（計数手段）
２３        第１算出部（第１算出手段）
２４        第２算出部（第２算出手段）
４１        第１バッファ（第１記憶部）
４２        第２バッファ（第２記憶部）
４３        第３バッファ（第３記憶部）
４４        第４バッファ（第４記憶部）
５１        スキャン式レーザセンサ（レーザセンサ）
５１ａ      スキャン式レーザセンサ（第１レーザセンサ）
５１ｂ      スキャン式レーザセンサ（第２レーザセンサ）
５１ｃ      スキャン式レーザセンサ（第３レーザセンサ）
５１ｄ      スキャン式レーザセンサ（第４レーザセンサ）
２０１        歩行者（物体）
２０２        歩行者（物体）
２０５        通路
【図１】
2011047772.tif 000004
【図２】
2011047772.tif 000005
【図３】
2011047772.tif 000006
【図４】
2011047772.tif 000007
【図５】
2011047772.tif 000008
【図６】
2011047772.tif 000009
【図７】
2011047772.tif 000010