(57)【要約】【課題】送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともに電界伝達媒体に誘起された電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバを利用することにより、周囲の影響を受けずに移動体の位置を正確に検出して、移動体を簡単に追跡することができる。【解決手段】移動体検出システム１００は、複数の発信・検知装置１１０ｉ、および移動体追跡装置１２０を備えており、発信・検知装置１１０ｉを追跡調査の対象となる領域の路面に人の歩幅以下に適宜間隔をおいて設置して、該路面上を通過する歩行者の位置を検出することにより、歩行者２０の位置を時系列的に把握して、人の追跡を行うコンピュータシステムである。これは、歩行者の足が路面上の２つの発信・検知装置１１０ｉの電極に同時に接しているときは、電界伝達媒体である歩行者を介して、２つの発信・検知装置１１０ｉのトランシーバ間の通信路が成立することによるものである。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバを前記電界伝達媒体である移動体が移動する所定の領域上に適宜間隔をおいて複数設置して、前記移動体を介した前記トランシーバ間の通信が成立する状態に基づいて前記移動体の位置を検出して移動体を追跡する移動体追跡システムであって、
前記領域上の表面に設置され、前記移動体が触れる電極と、前記電極に接続された前記トランシーバと、自己の識別情報を前記トランシーバを介して発信する発信器と、前記トランシーバを介して他の発信器の識別情報を受信する検知器と、前記他の発信器の識別情報を受信したときには、自己および他の識別情報の対であるセグメントデータを作成するセグメント転送器と、を備える複数の発信・検知装置と、
前記複数の発信・検知装置の前記セグメント転送器から転送されるセグメントデータを受信するセグメント受信器と、前記セグメントデータを受信した時刻情報とともに記憶するセグメント情報解析器と、セグメント情報解析器に記憶されている複数の前記セグメントデータの時系列的な推移に基づいて前記移動体を特定し、特定された前記移動体の前記所定の領域における軌跡を算出する軌跡算出器と、を備える移動体追跡装置と、を有することを特徴とする移動体追跡システム。
【請求項２】
前記軌跡算出器は、特定された前記移動体の複数の前記セグメントデータの中点をそれぞれ緩やかに結ぶことにより前記移動体の軌跡を算出することを特徴とする請求項１記載の移動体追跡システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体の位置を検出して移動体を追跡する移動体追跡システムに関し、特に、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともに電界伝達媒体に誘起された電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバを用いて移動体の位置を検出して移動体を追跡する移動体追跡システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯端末の小型化および高性能化によりウェアラブルコンピュータが注目されているが、図６はこのようなウェアラブルコンピュータを人間に装着して使用する場合の例を示している。同図に示すように、ウェアラブルコンピュータ７はそれぞれトランシーバ９を介して人間の腕、肩、胴体などに装着されて互いにデータの送受信を行うとともに、更に手足の先端で触れられるよう壁や床に設けられたトランシーバ９ａ、９ｂとケーブルとを介して外部に設けられたパソコン（ＰＣ）８と通信を行うようになっている。
【０００３】
そして、このようなウェアラブルコンピュータ７間、およびウェアラブルコンピュータ７とＰＣ８とのデータ通信に使用されるトランシーバ９は、レーザ光と電気光学結晶を用いた電気光学的手法による信号検出技術を利用していて、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体である生体に誘起させ、この誘起した電界を用いて情報の送受信を行っている。
【０００４】
ところで、従来、人などの移動体を追跡する方法としては、画像認識による技術を利用して、移動体を追跡する方法がある。これは、時系列的にカメラが取り込んだ画像情報から対象となる人の動きに関する情報を抽出し、人の進行方向を追跡するものである。
【０００５】
尚、この出願に関連する先行技術文献情報としては、次のものがある。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−３５２２９８公報
【０００７】
【特許文献２】
特開平９−３５０４０公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の画像認識による移動体追跡方法においては、環境の変化、例えば、天候や明るさなど、および移動体の重なりの影響を受けやすく、正確な追跡ができないという課題がある。また、画像認識による移動体追跡方法においては、２枚の画像の差（変化）から動きを求めるわけであるが、この差（変化）をどれくらいに設定するかというパラメータの調整が困難であるという課題もある。
【０００９】
本発明は、上記の事情を鑑みたものであり、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともに電界伝達媒体に誘起された電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバを利用することにより、周囲の影響を受けずに移動体の位置を正確に検出して、移動体を簡単に追跡することができる移動体追跡システムを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の本発明は、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバを前記電界伝達媒体である移動体が移動する所定の領域上に適宜間隔をおいて複数設置して、前記移動体を介した前記トランシーバ間の通信が成立する状態に基づいて前記移動体の位置を検出して移動体を追跡する移動体追跡システムであって、前記領域上の表面に設置され、前記移動体が触れる電極と、前記電極に接続された前記トランシーバと、自己の識別情報を前記トランシーバを介して発信する発信器と、前記トランシーバを介して他の発信器の識別情報を受信する検知器と、前記他の発信器の識別情報を受信したときには、自己および他の識別情報の対であるセグメントデータを作成するセグメント転送器と、を備える複数の発信・検知装置と、前記複数の発信・検知装置の前記セグメント転送器から転送されるセグメントデータを受信するセグメント受信器と、前記セグメントデータを受信した時刻情報とともに記憶するセグメント情報解析器と、セグメント情報解析器に記憶されている複数の前記セグメントデータの時系列的な推移に基づいて前記移動体を特定し、特定された前記移動体の前記所定の領域における軌跡を算出する軌跡算出器と、を備える移動体追跡装置と、を有することを要旨とする。
【００１１】
請求項１記載の発明にあっては、移動体がいずれか２つの発信・検知装置の電極に触れている場合には、発信・検知装置の発信器がトランシーバを介して発信している識別情報を他の発信・検知装置の検知器が受信し、セグメント転送器が自己および他の識別情報の対であるセグメントデータを移動体追跡装置のセグメント受信器に送信する。そして、移動体追跡装置においては、セグメント受信器が受信したセグメントデータを受信した時刻情報とともにセグメント情報解析器に記憶し、軌跡算出器がセグメント情報解析器に記憶されている複数の前記セグメントデータの時系列的な推移に基づいて移動体を特定し、特定された移動体の所定の領域における軌跡を算出する。これにより、周囲の影響を受けずに移動体の位置を正確に検出して、移動体を簡単に追跡することができる。
【００１２】
請求項２記載の本発明は、請求項１記載の発明において、前記軌跡算出器は、特定された前記移動体の複数の前記セグメントデータの中点をそれぞれ緩やかに結ぶことにより前記移動体の軌跡を算出することを要旨とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００１４】
図１は本発明の実施の形態に係る移動体追跡システム１００の概略構成図である。移動体検出システム１００は、複数の発信・検知装置１１０ｉ（ｉ＝ａ，  …，ｎ）、および移動体追跡装置１２０を備えており、発信・検知装置１１０ｉを追跡調査の対象となる領域の路面に人の歩幅以下に適宜間隔をおいて設置して、該路面上を通過する歩行者の位置を検出することにより、歩行者２０の位置を時系列的に把握して、人の追跡を行うコンピュータシステムである。
【００１５】
発信・検知装置１１０ｉは、路面上に配置されて測定対象物である歩行者２０の足が触れる部分となっている電極１ｉ（ｉ＝ａ，  …，ｎ）、該電極１ｉに接続されているトランシーバ９ｉ（ｉ＝ａ，  …，ｎ）、及びトランシーバ９ｉを介して、常時自己のノード番号ＩＤｉ（ｉ＝ａ，  …，ｎ；電極の位置を表すデータ）を発信しているノード番号発信器２ｉ（ｉ＝ａ，  …，ｎ）、他の発信・検知装置１１０ｉからのノード番号ＩＤｊ（ｊ＝ａ，  …，ｎ）をトランシーバ９ｉを介して受信するノード番号検知器３ｉ（ｉ＝ａ，  …，ｎ）、およびノード番号検知器３ｉがノード番号ＩＤｊを受信すると、発信した自己のノード番号ＩＤｉおよび受信した他のノード番号ＩＤｊの対をセグメントデータＳＤｉｊとして、移動体追跡装置１２０に送信するセグメント転送器４ｉ（ｉ＝ａ，  …，ｎ）を有する構成となっている。尚、電極１ｉは、人の足のサイズ程度の大きさが好適であり、追跡調査の対象となる領域に、適宜間隔を置いて縦横に敷きつめられているものである。
【００１６】
ここで、トランシーバ９ｉ（ｉ＝ａ，  …，ｎ）は、詳しくは、図２（トランシーバ９ａ〜９ｎの構成及び機能は同一であるため、トランシーバ９として記述）に示すように、コンピュータ（本実施の形態においては、ノード番号発信器２ｉ）からの送信データを入出力（Ｉ／Ｏ）回路９０１を介して受け取ると、この送信データを送信部９０２を介して送受信電極９０３に供給し、該送受信電極９０３および絶縁膜９０４を介して電界伝達媒体（本実施の形態においては、歩行者２０）に電界を誘起させ、この電界を電界伝達媒体の他の部位に伝達させるようになっている。また、電界伝達媒体に誘起されて伝達されてくる電界を絶縁膜９０４を介して送受信電極９０３で検出し、この電界を電界検出光学部９０５に結合して電気信号に変換するようになっている。そして、この電気信号は、信号処理回路９０６で増幅、雑音除去などの信号処理を施され、更に波形整形回路９０７で波形整形されてから、入出力（Ｉ／Ｏ）回路９０１を介してコンピュータ（本実施の形態においては、ノード番号検知器３ｉ）に出力されるようになっている。
【００１７】
ここで、歩行者２０の位置検出について説明する。図３は、調査対象となる領域に配置された電極１ｉ上を歩行している人の動きを説明している図である。図３によれば、片足しか電極１ｉに接していない状態（（ａ）および（ｃ）の状態）においては、生体を電界伝達媒体としたトランシーバ９ｉ間の通信路は成立しないが、両足が電極１ｉに接している状態（（ｂ）の状態）においては、生体を電界伝達媒体としたトランシーバ９ｉ間の通信路が成立するので、これにより、両足が接している電極１ｉのノード番号の対であるセグメントデータＳＤｉｊを得ることができ、以て、歩行者２０の位置を検出することができる。これは、ノード番号と電極の位置情報（例えば、２次元の座標）は関連付けられているので、ノード番号から位置情報を取得できるからである。尚、図３の（ｄ）、（ｅ）および（ｆ）は、それぞれ図３の（ａ）、（ｂ）および（ｃ）の状態を上から見た図である。
【００１８】
移動体追跡装置１２０は、複数の発信・検知装置１１０ｉから送信されたセグメントデータＳＤｉｊを受信すると、該セグメントデータＳＤｉｊをセグメント情報解析器１２２に送信するセグメント受信器１２１、セグメントデータＳＤｉｊを受信した時刻情報とともに、セグメントデータ記憶部１２４に記憶するセグメント情報解析器１２２、およびセグメントデータＳＤｉｊの推移から歩行者の移動軌跡を求める軌跡算出器１２３を有する構成となっている。尚、セグメントデータ記憶部１２４は、（時刻、ノード番号、ノード番号）の組み合わせを記憶するようになっている。また、軌跡算出器１２３は、時系列的にセグメントデータＳＤｉｊの履歴を追う中で、複数のセグメントデータＳＤｉｊのノード番号の少なくとも１つが一致することにより、同一の歩行者のセグメントデータＳＤｉｊであるか否かを判別するものであり、これにより、調査領域に複数の歩行者２０が存在していても、それぞれの歩行者２０のセグメントデータＳＤｉｊを区別して認識することが可能となっている。
【００１９】
ここで、歩行者２０の移動軌跡を求める方法について説明する。図４は、各時刻において歩行者２０の足が接している電極１ｉのノード番号の対を示している。図４によれば、時刻ｔ１においては、歩行者２０はノード番号がＩＤ１およびＩＤ２の電極上に存在し、時刻ｔ２においては、歩行者２０はノード番号がＩＤ２およびＩＤ３の電極上に存在し、時刻ｔ３においては、歩行者２０はノード番号がＩＤ３およびＩＤ４の電極上に存在している。即ち、セグメントデータ記憶部１２４には、（ｔ１，ＩＤ１，ＩＤ２）、（ｔ２，ＩＤ２，ＩＤ３）、（ｔ３，ＩＤ３，ＩＤ４）のセグメントデータが記憶されている。この場合、それぞれのセグメントデータＳＤｉｊに含まれるそれぞれのノード番号の中点を求め、該中点を結ぶことにより、歩行者２０の移動軌跡を求めることになる。尚、中点の結び方に関しては、スプライン曲線などにより滑らかに結ぶのが好適であるが、本発明はこの方法に限定されるものではなく、例えば、中点を直線で結んでもよい。また、中点を採用せず、ノード番号の位置を順次直線で結んでもよい。
【００２０】
次に、本実施の形態に係る移動体追跡システム１００の動作について、図５を用いて説明する。ここで、図５は、発信・検知装置１１０ｉ、および移動体追跡装置１２０間の通信のやりとりを示しているシーケンス図である。
【００２１】
それぞれの発信・検知装置１１０ｉのノード番号発信器２ｉは、常時、自己のノード番号ＩＤｉを発信しているので、歩行者２０の足がいずれか２つの発信・検知装置１１０ｉのそれぞれの電極１ｉに接しているときは、発信・検知装置１１０ｉの検知器３ｉは、他のノード番号ＩＤｊを電界伝達媒体である歩行者２０を介して受信する（ステップＳ１０，Ｓ２０）。発信・検知装置１１０ｉのノード番号検知器３ｉが、他のノード番号ＩＤｊを受信すると、セグメント転送器４ｉは、自己のノード番号ＩＤｉおよび受信した他のノード番号ＩＤｊを対にしたセグメントデータＳＤｉｊを移動体追跡装置１２０のセグメント受信器１２１に転送する（ステップＳ３０）。尚、この場合においては、同一のセグメントデータＳＤｉｊがノード番号ＩＤｊを発信した発信・検知装置１１０ｊからも転送されることになる。
【００２２】
次に、移動体追跡装置１２０は、セグメント受信器１２１を介して、セグメントデータＳＤｉｊを受信すると、セグメント情報解析器１２２は、セグメントデータ記憶部１２４に該セグメントデータＳＤｉｊを時刻情報と組み合わせて記憶する（ステップＳ４０，Ｓ５０）。
【００２３】
そして、軌跡算出器１２３は、セグメントデータ記憶部１２４に記憶された複数のセグメントデータＳＤｉｊのノード番号から歩行者２０を特定するとともに、特定した歩行者２０のセグメントデータＳＤｉｊがある時刻以降途切れている場合には、調査対象となる領域から歩行者２０は出たものと判断して、セグメントデータＳＤｉｊの各ノード番号の中点から歩行者の移動軌跡を算出する（ステップＳ６０，Ｓ７０）。
【００２４】
従って、本実施の形態の移動体追跡システム１００によれば、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともに電界伝達媒体に誘起された電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバ９を利用することにより、周囲の影響を受けずに、歩行者２０の位置を正確に検出して、歩行者２０を簡単に追跡することができる。
【００２５】
これにより、商業施設、駅や空港などのコンコースにおける人の流れを正確に把握することができるので、これら施設の混雑緩和、警備や施設運営の効率化、および販売戦略に役立てることができる。
【００２６】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、本発明の実施の形態に対して種々の変形や変更を施すことができる。例えば、本実施の形態の移動体追跡システム１００においては、歩行者２０を追跡するシステムであったが、本発明は歩行者２０の追跡に限定されるものではなく、他の移動体の追跡（交差点において自動車の流れを追跡するなど）であってもよいのは勿論である。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の移動体追跡システムによれば、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともに電界伝達媒体に誘起された電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバを移動体が移動する所定の領域上に適宜間隔をおいて複数設置することにより、移動体を介したトランシーバ間の通信が成立するので、周囲の影響を受けずに移動体の位置を正確に検出して、簡単に移動体を追跡することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る移動体追跡システムの概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る移動体追跡システムに用いられるトランシーバの構成である。
【図３】本発明の実施の形態に係る移動体追跡システムにおける電極の配置と人の動きを説明する図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る移動体追跡システムにおいて人の追跡方法を説明する図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る移動体追跡システムの動作を説明するシーケンス図である。
【図６】トランシーバを介してウェアラブルコンピュータを人間に装着して使用する場合の例を示す説明図である。
【符号の説明】
１ａ…１ｎ  電極
２ａ…２ｎ  ノード番号発信器
３ａ…３ｎ  ノード番号検知器
４ａ…４ｎ  セグメント転送器
７  ウェアブルコンピュータ
８  ＰＣ
９  トランシーバ
２０  歩行者（生体）
１００  移動体追跡システム
１１０ａ…１１０ｎ  発信・検知装置
１２０  移動体検出装置
１２１  セグメント受信器
１２２  セグメント情報解析器
１２３  軌跡算出器
１２４  セグメントデータ記憶部
９０１  Ｉ／Ｏ回路
９０２  送信部
９０３  送受信電極
９０４  絶縁膜
９０５  電界検出光学部
９０６  信号処理回路
９０７  波形整形回路
９１０  受信部
【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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