(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空間内における対象物に関して生じた事象を検知するためのシステムであって、
前記空間内において対象物を追跡するための、接触または圧力を検知する複数の平坦なセンサを含むセンサ場と、
前記センサを用いてセンサ観測値を生成する測定電子機器と、
プロセッサおよびメモリを含み、前記センサ観測値の処理を行うデータ処理装置とを備え、
前記データ処理装置が、１つまたは複数の前記センサ観測値に基づいて、前記対象物に関して生じた事象を検知するように構成されたシステムにおいて、
前記システムは、前記追跡される対象物の状態を記述する既に記録されたステータス情報およびそのステータス情報が記述する時点から経過した時間長を使用して、該対象物のステータス情報の推定値を生成するための手段と、
前記センサ場内の前記対象物によって生じた前記センサ観測値が存在する領域、および／または前記対象物によって生じた複数の前記センサ観測値の分布形状及び分布範囲、および／または１つまたは複数の該センサ観測値の強度を決定することによって、前記対象物に関して生じた事象を検知するための手段をさらに備え、
前記ステータス情報は、位置、速度、加速度、サイズ、形状、範囲、密度、または移動の様式に関する情報を記述し、
加えて、前記システムは、
前記空間を境界画定する構造（７００）と前記空間へ導く通路開口に近接した位置に到達領域（７０１）とを備え、ある時点で生成されたセンサ観測値を処理し、前記到達領域に新たな対象物が出現したことを記録して、該観測値を該新たな対象物に関連づけることができるように構成され、また、
前記空間へ導く通路開口に近接した位置にさらに退出領域（８０１）を備え、経時的に生成された観測値（Ｄ１およびＣ２）を処理し、それに応じて追跡されている対象物のステータス情報を更新し、該ステータス情報の変化に基づいて、前記対象物が前記境界画定された空間（７００）を退出したと決定することができるように構成されており、
前記センサ場は、前記複数の平坦なセンサが前記空間の全領域を追跡可能であり、前記到達および退出領域が前記複数のセンサの２つ以上を含んで前記全領域の部分集合をなすように構成されている、ことを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記対象物に関して生じた事象を検知するために使用される前記センサ観測値が経時的に生成されることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記センサ場が、１平方メートルあたり少なくとも４つの前記センサを平均して含むことを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記センサ観測値の強度が、該センサ観測値を生じさせる前記対象物のサイズ、距離、および／または材料に応じて変動することを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
ａ）位置、速度、加速度、サイズ、形状、範囲、密度、移動の様式、または前記対象物の他の特性を記述するステータス情報の少なくとも１つの項目を記録することによって、前記追跡に前記対象物を含めるための手段と、
ｂ）前記追跡に含まれる少なくとも１つの対象物と前記センサ観測値との間の関連を生成する手段であって、この関連が、前記センサ観測値を該少なくとも１つの対象物に関連付け、前記センサ観測値が生じた時間に適用可能な、該少なくとも１つの対象物のステータス情報の前記推定値を考慮して、該少なくとも１つの対象物が前記センサ観測値をどのようにして生じさせたかに応答している手段と、
ｃ）前記関連に応じて、前記追跡に含まれる少なくとも１つの対象物の状態に関する少なくとも１つのセンサ観測値を使用して、該少なくとも１つの対象物のステータス情報の少なくとも１つの項目を維持する手段と、
をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
ａ）追跡されるべき前記対象物と前記センサ観測値との間の前記関連を生成する手段であって、この関連が、前記追跡に含まれる前記少なくとも１つの対象物に加えて少なくとも１つの新しい対象物を含む手段と、
ｂ）前記少なくとも１つの新しい対象物を記述するステータス情報の前記少なくとも１つの項目を記録することによって、前記追跡に前記少なくとも１つの新しい対象物を含める手段と
を備えることを特徴とする、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記対象物に関して生じた事象が、モニタされるべき領域内での移動、モニタされるべき前記領域内への到達、モニタされるべき前記領域からの退出、停止、または転倒のうちの少なくとも１つであることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
少なくとも１つの対象物によって生じた前記観測値の範囲、これらの観測値によって形成された輪郭の形状、この輪郭の位置、移動の方向または速度、１つまたは複数の前記センサ観測値の強度、および／または前記ステータス情報の少なくとも１つの項目における少なくとも１つの変化を検知することで、前記システムが、前記少なくとも１つの変化を前記ステータス情報に含まれる少なくとも１つの事象の条件と比較することにより、当該事象を検知するための手段を備えることを特徴とする、請求項１、５または６に記載のシステム。
【請求項９】
対象物に関して生じた事象を検知するため、または前記対象物を識別するために、経時的に生成されたセンサ観測値を前記対象物に関連付ける手段を含むことを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記対象物によって生じた観測値および／または前記ステータス情報の少なくとも１つの項目に応じて、複数の既知の識別プロファイルから前記対象物に対する識別プロファイルを選択する手段を含むことを特徴とする、請求項１、５または６に記載のシステム。
【請求項１１】
空間内において対象物を追跡するための、接触または圧力を検知する複数の平坦なセンサを含むセンサ場と、
前記センサを用いてセンサ観測値を生成する測定電子機器と、
プロセッサおよびメモリを含み、前記センサ観測値の処理を行うデータ処理装置とを設け、
前記データ処理装置が、１つまたは複数の前記センサ観測値に基づいて、前記対象物に関して生じた事象を検知するようにシステムを構成し、
このとき、前記システムに、前記追跡される対象物の位置、速度、加速度、サイズ、形状、範囲、密度、または移動の様式に関する情報を記述する既に記録されたステータス情報およびそのステータス情報が記述する時点から経過した時間長を使用して、該対象物のステータス情報の推定値を生成するための手段と、
前記センサ場内の前記対象物によって生じた前記センサ観測値が存在する領域、形状、および／または前記対象物によって生じた前記センサ観測値の範囲、および／または１つまたは複数の前記センサ観測値の強度を決定することによって、前記対象物に関して生じた事象を検知するための手段とをさらに設け、
加えて、前記システムが、前記空間を境界画定する構造（７００）と前記空間へ導く通路開口に近接した位置に到達領域（７０１）とを備え、ある時点で生成されたセンサ観測値を処理し、前記到達領域に新たな対象物が出現したことを記録して、該観測値を該新たな対象物に関連づけることができるように構成し、また、
前記空間へ導く通路開口に近接した位置にさらに退出領域（８０１）を備え、経時的に生成された観測値（Ｄ１およびＣ２）を処理し、それに応じて追跡されている対象物のステータス情報を更新し、該ステータス情報の変化に基づいて、前記対象物が前記境界画定された空間（７００）を退出したと決定することができるように構成し、さらに、
前記センサ場を、前記複数の平坦なセンサが前記空間の全領域を追跡可能であり、前記到達および退出領域が前記複数のセンサの２つ以上を含んで前記全領域の部分集合をなすように構成し、
以上のように構成した前記システムを稼動させることにより、前記空間内において対象物に関して生じた事象を検知する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の目的は、稠密センサ場を使用した、対象物を追跡するための方法およびシステムである。
【背景技術】
【０００２】
従来技術の解決法において、人、動物、対象物および装置の存在、位置および移動は、マイクロ波レーダまたは超音波レーダ、赤外線検知器、ビデオ画像形成およびその分析、床面内に設置された近接場センサ、床面仕上げ材の上部に使用される圧力センサまたは個別タッチセンサを使用して検知される。
【０００３】
先行技術の解決法において、対象物の検知は、検知器またはセンサを用いて短時間に及ぶまたは瞬時の観測を行うことに基づく。モニタされるべき領域は、検知器またはセンサでカバーされる、あるいはセンサまたは検知器は、ローカルの対象物内に配置され、センサまたは検知器によって生成される、閾値より強く、その期間に対して特定の限度を超える各観測値を使用して、関心のある対象物の事象を確認する。ある場合において、事象を確認する条件は、ある検知器のセクタの一部または対応するモニタされる領域に適用する観測値であり得る。解決法は、実際には、たとえば、空間内に到達した人を検知するための赤外線検知器またはマイクロ波レーダの使用、またはベッドから抜け出した患者を検知するための圧力センサマットの使用である。従来技術の解決法の問題は、瞬時、または非常に短期間のセンサの観測値を用いて、必要な情報を十分に含む正しい判定を行うことの困難さである。情報の非信頼性および不正確さは、その価値を低減する。事象情報の非信頼性および不正確さの一例は、別の人がベッドの隣に到達した状況における、ベッドの隣のセンサマットによって与えられるベッドからの抜け出しに適用されるアラーム情報である。
【０００４】
カメラ監視の問題は、行為を要する、さもなくば検知を必要とする事象が検知されるためには、人間が監視画像を判定することを一般に要することである。画像の自動判定に、高価な機器を要し、画像の判定には、事象情報の内容の十分な正確さ、および情報の信頼性を達成するために、どうしても人間が判定することがしばしば必要である。
【０００５】
一部の解決法は、ＲＦＩＤ識別子が、モニタされるべき空間内の移動する対象物に取り付けられた監視解決法も提示する。これらの解決法に伴う問題は、識別子が取り付けられた対象物だけが検知されることである。電源が設けられたアクティブな識別子が、一部の解決法において使用されるが、そこにおける問題は電源の持続時間である。なぜならモニタされるべき空間内の識別子を起動させる非常に多くの励起送信機が一般に存在し、識別子が、それに応じて幾度も起動するからである。
【０００６】
存在の検知における稠密近接センサ場の使用は、とりわけ米国特許第６４０７５５６Ｂ１号に提示されている。
【０００７】
存在または移動を検知する圧力センサの使用は、とりわけ米国特許第４８８８５８１Ａ１号に提示されている。
【０００８】
いくつかの対象物の追跡（多目標の追跡）のための多くの先行技術の解決法がある。対象物の追跡の一部として、対象物のタイプの対象物への関連付けが、とりわけ、米国特許第６２７８４０１Ｂ１号に提示されている。
【０００９】
床面内に設置され、観測するための電気的接続を測定する近接場センサの使用が、とりわけ、国際公開第Ｗ０２００５０２０１７１Ａ１号に提示されている。
【００１０】
事象情報を生成する先行技術の解決法の１つの問題は、対象物および対象物に関連付けられた事象を識別するために必要とされる処理パワーに対する大きな必要性である。たとえば、ビデオ画像に基づいた輪郭の識別には、たとえば毎秒数百キロバイトのリアルタイムの解析が必要となり得る。一方で、また１つの問題は、識別において発生するエラーの量が比較的高いことである。より詳細には、先行技術の解決法を利用することにより追跡される対象物に関連付けられた事象の信頼性のある識別には、リソースを消費し、操作ミスをする傾向があると判明した。
【００１１】
先行技術の解決法において、解決法の非柔軟性は、モニタリングの対象物としての場所に設置された、または場所を標的とした検出器を使用する場合に問題である。監視されるべき空間の使用が変更になり、モニタリングの対象物である事象が新しい位置に移動する、または事象が他に変化した場合に、検出器の位置および／または標的は、変更されなければならない。変更には、解決法のライフサイクル中に大幅な変更コストおよび機器コストを招き、変更処理中に空間の使用を制限する動作を必要とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許第６４０７５５６Ｂ１号
【特許文献２】米国特許第４８８８５８１Ａ１号
【特許文献３】米国特許第６２７８４０１Ｂ１号
【特許文献４】国際公開第Ｗ０２００５０２０１７１Ａ１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、稠密なセンサ場に基づく、対象物を追跡するための、追跡によって対象物を検知し、所定の事象条件を使用することによって対象物および監視されるべき空間に関連付けられる事象を検知し、直ちに、または後に使用するためのこれらの事象を記載する事象情報を生成するシステムおよび方法を提示する。
【００１４】
本発明によるシステムは、接触および／または圧力の探知用測定に適した対象物付近の２つ以上のセンサ、センサを用いたセンサ観測値を生成する測定電子機器、およびプロセッサおよびメモリを含むセンサ観測値の処理に適したデータ処理装置を含むセンサ場を備える。このシステムは、データ処理装置が、１つまたは複数のセンサ観測値に基づいて追跡されるべき対象物を検知し、対象物に関連付けられた事象を検知するように構成されることを特徴とする。
【００１５】
システムのプロセッサおよびメモリを含むデータ処理装置は、センサ観測値を用いて対象物を追跡するように構成することができる。
【００１６】
対象物を検知または追跡し、かつ／または対象物に関連付けられた事象を識別するために使用されるセンサ観察値は、順次時間的とすることができる。
【００１７】
センサ場は、たとえば１平方メートルにつき平均して４個、９個または４９個のセンサを含むことができる。センサ観察値の強度は、たとえばセンサ観察値をもたらす対象物のサイズ、距離、および／または材料に応じて変化し得る。
【００１８】
システムのセンサは、たとえば０．０１秒または０．１秒の間隔でセンサ観察値を生成するように構成することができる。
【００１９】
センサの観測値は、たとえば観測を行ったセンサの位置に基づいて配置することができる。
【００２０】
システムは、たとえば観測値の強度に基づき、かつそれらの補間配置に基づいて対象物を検知することができる。システムは、たとえば対象物に関連付けられた観測の位置の変化に基づいて対象物を追跡することができる。本発明の好ましい一実施形態において、データ処理装置は、たとえば、異なる時点で測定され、対象物に関連付けられた事象を処理することによって多くとも５分間で収集された、対象物に関連付けられるセンサ観測値をシステムが検知するように観測値を処理することができる。対象物に関連付けられる事象は、たとえば対象物の状態の変化、たとえばモニタされている空間内のセンサ場内の移動、この空間への到達、この空間からの退出、停止、または転倒であり得る。対象物の状態の変化は、たとえば、対象物、観測値からセンサ場内で形成された輪郭の形状および／または１つまたは複数のセンサ観測値の強度によって生じた観測の範囲に基づいて検知することができる。また、対象物の状態の変化の速度は、事象の識別において利用することができる。
【００２１】
システムは、対象物に関しての少なくとも１つのステータス情報を記録することによって追跡における対象物を含むことができ、このステータス情報は、識別の時点での、位置、または対象物の事によると変化する他の特性を記載する。システムは、以前に記録された値に基づき、かつそれら値が表す時点から経過した時間に基づいて、対象物のステータス情報の確からしい新しい値を推定することができる。加えて、対象物の追跡は、対象物に関連付けられたセンサ観測値を含み得る。システムは、センサ観測値の追跡された対象物への関連付けを記載し、追跡された対象物が恐らくどのようにしてセンサ観測値を生じさせたかを記載するように形成された関係を生成することができる。システムは、システムが、追跡された対象物のステータス情報について、センサ観測の時点に適用する推定値を使用し、たとえば、各対象物の推定された位置に関しての情報を使用するような関係を生成することができる。システムは、たとえば、観測の時点を表し、システムによって推定されたステータス情報に基づき、かつ観測値の生成に適用するシステムの推定値に基づいて、問題の観測値に最も多分に影響を与えた一対象物への、または諸対象物への観測値の関連付けを、追跡されるべき対象物から選択することができる。システムは、対象物と関連付けられた観測値に基づいて、新規または変更された情報をシステム内に記録することによって追跡されるべき対象物のステータス情報を更新することができる。多数の時点に適用する情報は、対象物のステータス情報に記録することができる。対象物のステータス情報の内容は、たとえば位置、速度、方向、加速度、サイズ、形状、範囲、密度、対象物の移動の様式、および／または観測値に基づいて推論される対象物の他の特性であり得る。たとえば、対象物の移動の様式は、対象物と関連付けられた観測値によって形成された輪郭の形状に基づいて、対象物のステータス情報に記録することができる。たとえば、追跡されるべき対象物が人である場合、移動の様式は、たとえばセンサ観測値が、歩行、走行、または這行によって進行する人により生じたものに適しているか否かに応じて記録することができる。
【００２２】
システムは、１つまたは複数の識別の時点のセンサ観測が、追跡において含まれない対象物によって生じた確率を推定するようにセンサ観測値を処理することができる。システムは、この確率を、同じ観測が追跡において含まれた対象物によって生じた確率と比較することができる。比較および、確率の基礎である観測値に基づいて、システムは、追跡においてこのように検知された新しい対象物を含むことができる。
【００２３】
センサ観測値または対象物と関連付けられたセンサ観測値の強度を使用して、対象物の位置を特定する、または対象物に適用する他の情報を推論、記録、かつ／または更新することができる。
【００２４】
システムは、一時点または異なる時点のセンサ観測値に基づき、かつ／または一時点またはいくつかの時点を記載する、１つまたは複数の対象物に適用する情報に基づいて対象物に関連付けられた事象を識別することができる。システムは、事象を識別するためのシステムによって知られている１つまたは複数の事象の条件を使用することができる。システムは、事象を識別するために、センサ観測値から形成された情報を事象の一条件または事象の諸条件と比較することができる。
【００２５】
本発明によるシステムは、事象の条件を記録するための手段をさらに含むことができる。
【００２６】
事象の条件は、たとえば、存在、位置、移動、形状、サイズ、またはセンサ観測値で検知可能な、またはセンサ観測値に基づく特性、特徴または状態を記載する他の情報に適用する一条件または諸条件を含むことができる。事象の条件は、複数の対象物を記載する情報の条件の組合せを含むこともできる。さらにまた、事象の条件は、いくつかの対象物を記載する情報の条件の組合せを含むことができる。
【００２７】
事象の条件は、たとえば、それを含む個々の条件が、システムが、それらを人の追跡において記録された特定の種類の情報と比較した場合に満たされるようなものであり得る。事象の条件は、たとえば、その条件が、たとえば、人が空間内に到達する、歩行から走行に変化する、転倒する、ベッドから抜け出す、空間から退出する、センサで検知不能に変化する場合、あるいは、２人の人が会い、１人がある物を取る、またはある物の上に彼／彼女の形跡を残す場合に、記録された情報と比較されたときに満たされるようなものであり得る。事象の条件の内容は、たとえば、対象物の本質の変化であり得る。事象の条件は、たとえば、空間内に持ち込まれた物が溶解、または液体を漏出し始めたときに生成される観測値の種類の結果として満たされるようなものであり得る。事象の条件の内容は、たとえば、対象物が特定の領域内にあるときに対象物の速度が所定の限度値を超える場合に満たされる、１つの対象物の位置および速度に適用する条件であり得る。この種の事象の条件は、安全上の理由で走行が許可されない領域内の走行を検知するのに適している。
【００２８】
システムは、事象の条件として条件の組合せを使用することができ、これは対象物に適用するいくつかの条件を含む。事象の条件は、たとえば、２つの対象物に適用する条件の組合せであり得、これは、対象物の速度および対象物間の距離が、少なくとも特定の時間長にわたり所定の限度値を下回った場合に実現する。この種の事象の条件は、たとえば、通過することになっている空間内での金銭の受け渡し、またはドラッグの取引を検知することに適している。
【００２９】
システムは、センサ観測値および検知または追跡された対象物に関しての情報を１つまたは複数の識別プロファイルと比較することによって、検知され、かつ／または追跡された対象物の種類を識別する手段をさらに含むことができる。識別プロファイルは、たとえば、対象物によって一般に生じるセンサ観測値の領域、数、強度に関しての、またはセンサ場内の対象物の移動の典型的速度に関しての情報を含むことができる。システムは、未知の種類の対象物として対象物を記録し、報告するための手段をさらに含むことができる。未知の種類の対象物は、たとえば手入力で識別することができ、その種類に関しての情報は、対象物の情報に記録することができる。
【００３０】
本発明の一部の実施形態によるシステムは、たとえばＲＦＩＤリーダの用途に適した外部手段で対象物を識別するための方法および手段を含むことができる。システムは、たとえば、ある対象物の識別および推定された位置、ならびに対象物がこの位置にあったときの推定された時点に関して外部手段によって送達される情報を受け取ることができる。さらに、システムは、追跡されるべき対象物の位置、および対象物を識別するために使用される外部手段の既知の局所的被覆に基づいて、ある対象物の追跡を実施するための識別要求を生成し、前述の外部手段に送達し、この要求への応答として、外部手段によって送達された対象物の識別に関する情報を受け取ることができる。システムは、外部手段から受け取った情報、およびそれを基にした対象物の特性に関する既知の情報を対象物を追跡する際に記録された情報と比較することができ、たとえば、位置情報のセットが適合した場合、システムは、対象物の外部識別および／またはそれに基づいて知られた対象物の種類を追跡されるべき特定の対象物の情報に記録することができる。
【００３１】
本発明の一部の実施形態によるシステムは、１つまたは複数の事象の条件を含むことができ、これは、対象物の種類または識別に適用する一条件または諸条件を含む。
【００３２】
本発明の一部の実施形態によるシステムは、観測値を処理する場合、ならびに対象物を追跡する場合、たとえば、ドア、壁、および対応する要素、空間の異なる領域の互いに異なる観測必要性、または空間および空間内に配置された家具の使用および観測必要性に影響を及ぼす他の要素に応じて、センサ場でモニタされるべき空間の境界画定を記載する情報が使用されるようにセンサ観測値を処理することができる。
【００３３】
本発明の一部の実施形態によるシステムは、観測値を処理する場合、ならびに対象物を追跡する場合、センサ観測値を新しい対象物に関連付けるときに、センサ場でモニタされるべき空間の特性を記載する情報が使用され、これが、モニタされるべき空間内の他の場所での確率と比較して、新しい対象物の出現の確率を増大または減少させることができるようにセンサ観測値を処理することができる。
【００３４】
本発明の一部の実施形態によるシステムは、追跡されるべき対象物の状態に適用する情報を更新するための情報が処理に使用され、この情報が、センサ場でモニタされるべき空間の特性を記載し、この特性が、対象物に関するセンサ観測値の供給に影響を及ぼすようにセンサ観測値を処理することができる。システムは、この種の情報として、たとえば家具の位置に適用する情報を使用することができる。システムは、たとえば、シャドウから退出する結果として対象物に関する新しい観測値が得られるまで、対象物が特定のシャドウ領域内に配置されているとして記録されるものと見なすことができる。
【００３５】
本発明の一部の実施形態によるシステムは、対象物の追跡において、モニタされるべき空間を境界画定する領域を記載する情報を使用することができ、これらは、対象物の移動の観点からは閉じており、そこから、対象物は、モニタされた空間に戻ることによる以外で退出するものとは想定されない。システムは、たとえばこの種の情報として、食器棚、浴室またはバルコニーに関する情報を使用することができる。システムは、たとえば、人に関して受け取った、その人がドア開口部を通ってバルコニーに繋がる経路に沿ってバルコニーに移動したことを示す観測の結果としてバルコニー上にいるものとして人を記録することができる。
【００３６】
本発明によるシステムの一部の実施形態が、センサ観測値を処理するために含む手段は、対象物の状態に適用する情報として使用されている、センサ場の平面の位置、サイズ、場所、移動の成分、センサ場の平面からの距離、対象物の特定の物理的特性、他の対応する情報、対象物の状態または特性の変化の速度に関する情報、あるいはこれらの情報セットの組合せを記載する情報を含むことができる。
【００３７】
本発明によるシステムの一部の実施形態が、センサ観測値を処理するために含む手段は、対象物に関連付けられたセンサ観測値に基づいて推論される対象物の特性を含むことができる。推論ができる特性は、たとえば、対象物の範囲、形状、高さ、組成、質量の分布、移動する能力、またはセンサ場に投影された分布確率とすることができる。
【００３８】
本発明の異なる実施形態によれば、本発明は、システムで実施することができる方法にも関する。
【００３９】
先行技術の解決法に対する本発明の利点は、たとえば、この方法およびシステムを用いて、人および機器の使用によく適した形態で、モニタされるべき空間の事象に関する適切な情報を生成するのが可能であることである。大きな精度を有する所定の事象の条件によれば、方法およびシステムは、事象を記載する正しい内容を有する事象情報が、目標とする空間のまさに所望の事象に関して形成されるように事象を識別する。本発明による方法およびシステムは、情報が必要とされるまさにそれらの事象に関する事象情報が得られるように、各部屋の定義された使用に応じて事象の検知および識別が可能である。さらにまた、事象の識別の精度ならびに事象情報の内容の正しさが、経済的に相当する先行技術の解決法で達成できるものより優れて達成される。先行技術の解決法に対する本発明の利点は、たとえば処理容量またはメモリの量にまで情報を生成し、解析するの必要とする機器リソースと比較して、センサ観測値を処理することにより生成される観測情報、および／またはそれに基づいて生成される事象情報の高い利用価値である。
【００４０】
本発明による方法の利点は、異なる時点で測定されたセンサ観測値を処理することによって、先行技術の解決法において相当に正確かつ信頼性がある情報を生成するのに必要とされるより単位面積あたり少ないセンサの量で必要な事象情報が生成されることである。センサ場の「分解能」は、異なる実施形態において使用目的に適するように設定することができる。一部の実施形態におけるセンサ場において、個々のセンサの範囲ならびにセンサ間の間隔は、たとえば数十センチメートルの大きさにまで構成することもできる。本発明の他の一部の実施形態において、センサ間の距離は、たとえば数センチメートルに小さくすることができ、この場合、より多くの観測データが得られる。センサ場によって生成される観測データは、検知されるべき対象物のサイズに加えて、たとえば材料などの対象物の他の特性にも依存することができる。システムは、対象物に関連付けられる事象を検知するために対象物を追跡することによって、対象物に関連付けられた、対象物の最近の履歴に適用可能な大量の観測値を使用することができる。先行技術の方法と比較してこの方法の１つの利点は、各時点で獲得可能な観測値が、必ずしも、短時または瞬時の観測値を使用する方法を使用する場合と同じくらい正確である必要がないことであり、これが、より簡単なセンサ場の使用およびコストの面でより低価格のセンサ場を可能にする。
【００４１】
先行技術の解決法に対する本発明の利点は、モニタされるべき空間の使用を変更した場合、物理システムを変更する必要がないので、柔軟性も優れていることである。たとえば、家具または壁の位置を変化した場合、関心のある対象物である事象の新しい配置で、システムは、空間の使用における変更に対応する仕方で事象の条件を変化させることによって、状況に適合することができる。
【００４２】
本発明による方法およびシステムの１つの可能な利点は、その技術的簡略性およびそれから生じる経済的安価さにより、先行技術の解決法では経済的または技術的に妥当ではない空間の種類もモニタすることによって、ならびに生活、滞在、製造、余暇、小売業または他の目的に使用することができる異なる空間内の移動対象物に関してこれらの空間内の事象情報を生成することによって、安全性および動作効率の向上を可能にすることである。
【００４３】
さらに、本発明による方法およびシステムの１つの利点は、情報の受領者がすばやく手助けを提供して転倒により負傷した人の負傷を防止、軽減することが可能であるように人の転倒に関する情報を検知し、生成することであり得る。先行技術の解決法で実施されるモニタでは、対応する情報は、より信頼できず、これは、「誤警報」により生じるコスト、トラブル、および他の不便さのために情報の利用価値を低減させる。
【００４４】
先行技術の解決法に対する本発明による方法およびシステムのさらに別の利点は、対象物と関連して使用される対象物のＩＤを検知するための手段が、対象物の可能な経路の特定の点だけをカバーする必要があることであり得る。対象物がこの種の点を通過するとき、システムはそのＩＤに関する情報を受け取り、対象物がモニタされるべき領域内を移動するとき、対象物を追跡する際に使用される情報の一部として、そのＩＤがシステムによって認識される。
【００４５】
先行技術の解決法に対するシステムおよび方法の利点は、読み取りにおける外部手段により使用される励起が、識別されるべき対象物の位置に応じて送られ、これが、所望の領域に位置する識別子だけに起動を生じさせることで識別子によって送られた応答の受信量が低減され、送られた識別子の特定に関する応答を考慮するための受信構成の必要がないので、小型の受信装置で構成を実施することが可能であるようにして、たとえばＲＦＩＤ識別子の読み取りに基づく対象物の識別の判定が、本発明によるシステムに連携できることである。さらにまた、他の利点には、ＲＦＩＤリーダ衝突およびＲＦＩＤタグ衝突が回避され、これらに対して他の解決法の必要がないという事実が含まれる。
【００４６】
以下、本発明が、例として提示された実施形態および添付の図面を参照してさらに詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明による１つのシステムを示す図である。
【図２】本発明による、一例としてのセンサ観測値の対象物への関連付けを示す図である。
【図３】本発明の一実施形態によるシステムにおける、転倒する人によって生成されたセンサ観測値および対象物の追跡の例を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態によるシステムにおける、互いに接近し、会合する２つの対象物によって生成された観測値、およびこれらの処理を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態によるシステムにおける、ベッドから抜け出す人によって生成されたセンサ観測値を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態によるシステムにおける、一連の時点でベッドの横に移動する対象物によって生成されたセンサ観測値および観測値の処理を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態によるシステムにおける、到達領域に基づく事象情報の生成を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態によるシステムにおける、対象物の追跡に基づき、かつ退出の領域に基づく、空間からの退出に適用する事象情報の生成を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態によるシステムにおける、センサ観測値の処理の段階、および事象情報の生成の図の例である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
図１は、床面内に設置された、電磁近接場を測定するために使用されるセンサ（１）を含むセンサ場（５）を備えた本発明の一実施形態によるシステムを示す。センサは、センサ導体（２）で測定電子機器（３）に接続される。センサは、平坦な薄いシートまたはフィルムであり、環境から電気的に絶縁されたマット状構造（４）で配置される。マット状構造は、床面の構造内の表面材料の下に配置される。床面の表面材料は図に示されていない。システムは、センサ場に境界画定された空間をモニタするため、およびセンサ場の近傍にある、または移動している対象物（Ｋ、Ｋ１）を検知するために使用される。センサ場内のセンサの配置は、検知されることになっている対象物によって生成されたセンサ観測値の変化が、対象物の追跡を実施するに十分であるようになされる。センサの感度およびセンサ間の距離は、検知され、追跡されることになっている対象物が、追跡の観点から、センサ観測値に十分大きな変化を生じさせない種類の位置および場所に停止することができないようにしている。
【００４９】
図２は、図１による本発明の実施形態による測定電子機器のセンサ（１）によって作られた、センサ観測値（２０２）の処理によって生成された、検知された対象物に関する何らかの情報を示す。センサ観測値の処理により、観測値（２０２）を対象物に関連付け、対象物の状態（ステータス情報）を記載する情報を更新した。対象物およびそのステータス情報は、対象物のサイズおよび形状を示す対象物の位置（２０４）および輪郭（２０３）として図２に示されている。図２において、各センサ観測値を表す８角形内に数値があり、これが問題の時点でのセンサ観測値の信号の強度を記載する。
【００５０】
図３は、本発明の一実施形態による解決法のセンサ（１）を備えたセンサ場における、時間Ｔｎで測定された観測値（Ａｎ、Ｂｎ）および時間Ｔｍで測定された観測値（Ａｍ、Ｂｍ、．．Ｇｍ）を示す。２つの異なる時点での観測値を表す８角形が、図面の技術的理由のため異なる点でセンサと接続されて示されている。異なる時点の各センサの観測値の位置は、システムの観点から違いがない。時間Ｔｎの観測値およびこれに先行する対象物の追跡に基づいて、システムは、対象物に関する情報を有し、その位置、形状およびサイズは輪郭（３０１）として示される。システムは、時間Ｔｍの観測値の処理の結果として対象物の情報を更新する。更新後の対象物に関する情報は、輪郭（３０２）として示される。時間Ｔｍでの対象物に関する情報、時間Ｔｎの情報に対する情報の変化、およびこれらの時間の間で経過した時間は、転倒の事象に対して設定された、システムにより認識される事象の条件を満たす。システムは、時間Ｔｍの観測値の処理に基づいて、転倒の事象に関する事象情報を生成する。
【００５１】
本発明の好ましい一実施形態において、対象物に関連付けられた、その強度によって何らの体の部分の付近を表す観測の範囲が、転倒の事象の事象条件として使用され、観測によって被覆された領域として、および観測点間の最大距離として、範囲の速度の変化として、および位置および強度の引き続く永続性として表される。垂直姿勢に対応する観測値から転倒した人に対応する観測値への決まった速度で変化する観測値は、転倒としての条件に応じて解釈される。
【００５２】
図４は、２つの会合する対象物の場合の、本発明の一実施形態による測定されたセンサ観測値の処理を示す。この図は、連続する時点Ｔ１、Ｔ２、およびＴ３でのセンサ（１）を含むセンサ場において測定されたセンサ観測値の処理を示す。時間Ｔ１で観測値（Ａ１）および（Ｂ１）は、輪郭が（４０１）である情報に応じて第１の対象物に関連付けられ、同じ時点の第２の観測値（Ｃ１）、これは第２の対象物（４０５）に関連付けられる。センサ観測値の処理により、以前に計算された位置および観測値の運動の状態、および時間Ｔ１での対象物に基づいて、対象物の運動の状態に関する情報が生成され、これは矢印（４０４、４０８）として示される。時間Ｔ２で、システムは、観測値（Ｅ２）および（Ｆ２）を測定する。システムは、対象物のステータス情報を使用して、これらの観測値を対象物に関連付ける。システムは、観測値（Ｅ２）を第２の対象物に関連付け、時間Ｔ２での観測値の処理によって生成されたステータス情報に応じたその輪郭および位置（４０６）が図に示される。それに応じて、システムは、観測値（Ｅ２）および（Ｆ２）を第１の対象物（４０１）に関連付ける。この対象物に関連付けられた、時間Ｔ２での観測値の処理によって生成された情報に応じた輪郭および位置（４０２）も図に示される。それに応じて、システムは、時間Ｔ３での観測値（Ｇ３、Ｈ３およびＩ３）を処理し、これが対象物に対する新しいステータス情報を生成し、これに応じた、第１（４０３）および第２の（４０７）対象物に対する輪郭が図に示される。時間Ｔ２およびＴ３の観測値の処理の結果、より詳細にはこれらの結果に含まれる対象物のステータス情報は、対象物を追跡する際および対象物のステータス情報を更新する際にシステムが、対象物の以前のステータス情報を使用するので、良好な精度で実際の対象物の移動に対応する。対象物のステータス情報に基づいて、システムによってなされる事象条件の充足の評価により、たとえば時間Ｔ３の観測値を基にして誤った情報の生成が回避される。
【００５３】
図５は、本発明の一実施形態によるセンサ（１）を備えたセンサ場（５００）で測定された観測値（５０２）を示し、その観測の位置は、センサ場でモニタされた空間内に配置されたベッド（５０１）の隣である。本発明のこの実施形態によるシステムは、センサ観測値を処理し、ベッド（５０１）および観測値（５０２）の相対的な位置に関する情報、ならびにベッド（５０１）の付近に新しい対象物が出現することが可能であるという事実に関する情報を使用して、観測値（５０２）を新しい対象物に関連付ける。さらに、システムは、システムに対して設定された事象条件に基づいて観測値（５０２）を基にして事象情報を直ちに生成し、この事象条件に応じて、ベッド（５０１）の付近に出現する対象物に関する即時の事象情報が生成されなければならない。
【００５４】
本発明の好ましい一実施形態において、異なる種類の対象物の外観条件が、新しい対象物の外観を検知するために使用される。出現条件は、各対象物タイプに対して対象物が出現したと解釈するセンサ観測値を設定することによってシステムの動作を導く。出現条件に基づいて、システムができるだけ少ないセンサ観測値を出現した新しい対象物に関連付けるように、かつこの関連付けは、観測値が、出現した新しい対象物により生じたタイプである確率が十分に大きい場合以外は実行されないように出現条件が集約される。出現した対象物への観測値の関連付けが、確率の相違が互いに僅かなだけである、対象物タイプのいくつかの外観条件に適合する状況において、問題の代替対象物タイプが対象物の情報に記録され、後に対象物に関連付けられる観測値に基づいて、このことが、観測値に従って正当付けられた場合、対象物に対して確度が低いと考えられる対象物タイプは除外される。
【００５５】
本発明の好ましい一実施形態において、対象物の特性を検知する際に、対象物に関連付けられたセンサ観測値が使用される。対象物のステータス情報に観察され、記録される特性は、対象物の範囲、形状、高さ、組成、質量の分布、移動する能力、センサ場に投影された分布確率または他の何らかの特性とすることができ、これに関して情報を得る必要がある。システムは、対象物の何らかの特性または何らかの諸特性が、システムによって認識された、対象物に関連付けられた観測値間の相関関係および特性に基づき、かつ観測値によって形成される観測系列に基づいて決定されるようにセンサ観測値を処理する。システムは、特性を検知する際に使用される相関関係モデルが、観測材料に基づき、かつ、観測値を生じさせた対象物の既知の特性の基づいて形成されるようにセンサ観測値を処理することができる。
【００５６】
図６は、本発明の一実施形態によるセンサ（１）を備えたセンサ場（５００）で、時間Ｔ１で測定された観測値Ｄ１、時間Ｔ２で測定された観測値（Ｂ２、Ｃ２）、および時間Ｔ３で測定された観測値（Ａ３）を示す。この実施形態によるシステムは、時間Ｔ１での観測に基づき、かつ以前の追跡に基づいて、追跡されるべき対象物のステータス情報を更新しており、これは輪郭（６０１）として図に示されている。それに応じて、システムは、時間Ｔ２およびＴ３での観測値の処理に応じて、追跡されるべき対象物のステータス情報を更新しており、この情報は、輪郭（６０２）および（６０３）として図に示されている。図５と関連して記載されている、ベッド（５０１）に関する情報がシステム内に設定される。システムが観測値（Ａ３）を処理するとき、対象物が、モニタされるべき空間のどこか他の場所からベッドの付近に到達するので、システムは、ベッドからの抜け出しに適用する事象の条件が満たされないことを確認する。
【００５７】
図７は、本発明の一実施形態によるセンサを備えたセンサ場で、時間Ｔ７１で測定された観測値Ａ７１およびＢ７１、時間Ｔ７２で測定された観測値（Ｃ７２）、および時間Ｔ７３で測定された観測値（Ｄ７３）、ならびに空間を境界画定する構造（７００）および空間へ導く通路開口に関連して配置された到達領域（７０１）を示す。この実施形態によるシステムは、時間Ｔ７１で作られた観測値を処理し、新しい対象物が到達領域に出現したことを記録する。この後、時間Ｔ２で作られた観測値（Ｃ７２）の処理により、この観測値を新しい対象物に関連付け、システムは、そのステータス情報を観測値（Ａ７１，Ｂ７１およびＣ７２）ならびに到達領域（７０１）に適用する情報を使用して生成する。この図は、これらのステータス情報に応じた輪郭（７０２）を示す。時間Ｔ３での観測値（Ｄ７３）を処理した後、前述の新しい対象物のステータス情報に応じた輪郭は、新しい位置（７０３）にある。
【００５８】
図８は、本発明の一実施形態によるセンサを備えたセンサ場でモニタされるべき空間、ならびに空間の境界画定（７００）および空間へ導く通路開口に関連して配置された退出領域（８０１）を示す。この実施形態によるシステムは、時間Ｔ１で作られた観測値（Ｄ１）および時間Ｔ２で作られた観測値（Ｃ２）を処理しており、それに応じて追跡されている対象物のステータス情報を更新しており、これに応じ、かつ前記時間に応じた輪郭（８０２および８０３）が図に示されている。時間Ｔ３での観測値（Ａ３、Ｂ３）を処理した後の追跡されるべき対象物のステータス情報が、輪郭（８０４）として図に示されている。この後、同じ対象物に関連付けられる観測値は受信されない。観測値に基づいて、システムは、位置（８０２）にあった対象物が、位置（８０３）および（８０４）を通ってモニタされた空間から外へ移動したと推論した。システムは、対象物のステータス情報の変化に関し、退出領域（８０１）に関し、さらに有効な事象の条件に関する情報を使用し、事象の条件に応じて、境界画定された空間（７００）を退出した対象物に適用する事象の情報を生成する。システムにより使用される事象の条件は、事象情報が遅延なく生成される種類であり、それに基づいて、システムは、センサ観測値がもはや関連付けられていない対象物に関する事象情報を生成する。
【００５９】
本発明の好ましい一実施形態において、追跡されるべき対象物に観測値を関連付けるとき、空間から逸脱する経路に関する、または構造物または家具に関するなどのモニタされるべき空間の特性に関する情報を含む条件が使用され、それの影響から、対象物は、それ以前の位置から移動した後にセンサ観測値の生成を停止することができる。この種類の構造の例は、２階に導く階段であり、高脚の座席が家具の対応例である。
【００６０】
本発明の好ましい一実施形態において、追跡されるべき対象物に観測値を関連付けるとき、空間から逸脱する経路に関する、または構造物または家具に関するなどのモニタされるべき空間の特性に関する情報を含む条件が使用され、その影響範囲内に移動した後、対象物は、センサ観測値の生成を停止し、その影響範囲外に移動した後、対象物は、センサ観測値を生成する。さらにまた、一実施形態において、上述の条件は、新しい対象物の消失および出現の条件として使用される。
【００６１】
本発明の好ましい一実施形態において、追跡されるべき対象物に観測値を関連付けるとき、モニタされるべき空間に境界画定されるべき領域に関する情報を含む条件が使用され、これに対して、モニタされた空間を経由する出入り以外に、対象物により用いられる経路は大方ない。境界画定された領域は、浴室、バルコニー、戸棚または相当物であり得る。この実施形態において、追跡に基づいて、境界画定された領域内に移動したと考えられる対象物の移動を記載する情報は、後にセンサ観測値を対象物に関連付ける際に使用され、ステータス情報に記録される。センサ観測値が、境界画定された領域に導く経路上に位置する場合、センサ観測値に基づいて、境界画定された領域に移動した対象物がモニタされる領域に戻ったと先ず判断され、次に、対象物が、境界画定された領域への移動として記録されなかった、または観測値が、十分な確率でそこに移動した対象物に関連付けできなかった場合、新しい対象物が出現したと判断される。
【００６２】
図９は、好ましい一実施形態によるセンサ観測値の処理を示す。センサ観測値（９０１）の測定は、特定の時点でのセンサ場の各センサに適用する観測値の強度を記載する数値として表されるセンサ観測値を生成する。次の段階（９０２）で、センサ場のセンサの位置、各観測値の強度、対象物のステータス情報、および以前の観測から経過した時間に基づいて、観測値が対象物に関連付けられる。この段階で、それらの強度、位置および他の観測値、追跡されるべき対象物およびモニタされるべき空間に適用する情報を考慮した観測値が、すでに追跡されている対象物による以外の新しい対象物により大方生じたと考えられる場合、一部のセンサ観測値は、新しい対象物に関連付けられる。次の段階（９０３）で、追跡されている各対象物のステータス情報が、対象物に関連付けられたセンサ観測値に基づいて更新される。最後に（９０４）、設定された事象の条件が吟味され、事象の条件の充足に応じて事象情報（９０５）が生成される。
【００６３】
上で提示された例示の実施形態は、分かりやすいように、それらの構造および機能が比較的簡単であることは当業者にとって明白である。本特許出願において提示されたモデルに従えば、本特許出願において示された創意に富む概念を利用する、異なった、さらに非常に複雑な解決法を構成することが可能である。
【図１】
0005717450.tif 000002
【図２】
0005717450.tif 000003
【図３】
0005717450.tif 000004
【図４】
0005717450.tif 000005
【図５】
0005717450.tif 000006
【図６】
0005717450.tif 000007
【図７】
0005717450.tif 000008
【図８】
0005717450.tif 000009
【図９】
0005717450.tif 000010