(57)【要約】【課題】２次元赤外線センサ装置から出力されるもの位置情報を用いて、より精度の高い人体位置検出を目的とする。【解決手段】各２次元赤外線センサ装置１ｃの検出視野における角度情報を入力した位置情報座標変換処理部１２ａ４はその情報をそのまま人体位置補正処理部１２ａ６へ渡す。人体位置補正処理部１２ａ６は、検出対象領域の平面図上で、その角度情報の方向に、その情報を出力したそれぞれの２次元赤外線センサ装置を設置位置から直線（１３ａ１，１３ａ２、１３ｂ１，１３ｂ２）を引いた場合にできる交点（１３ａ３、１３ｂ３）を求め、検出対象領域の平面図上の交点の座標を人体補正位置とする。その平面図表示処理部１２ａ２では、検出対象領域の平面図上の人体補正位置を示す座標（１３ａ３、１３ｂ３）を予め表示されている検出対象領域の平面図上にプロットし、現在の人体位置として表示する。【選択図】　図１２
2004004107.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次元的広がりを持った領域を検出視野に持ち物体の存在方向を示す角度情報を定期的に出力する、複数の２次元センサ装置と、角度情報を前記２次元センサ装置から受信する物体検出制御装置とを備え、前記複数の２次元センサ装置は、同じ検出対象領域を持ち、前記物体検出制御装置では、複数の２次元センサ装置から受信した角度情報を用いて、前記各２次元センサ装置について、その設置位置から物体の存在方向を示す角度方向に直線を引いた場合にできる互いの交点を求め、前記交点を物体の存在する位置とすることを特徴とする２次元センサ利用物体検出システム。
【請求項２】
２次元的広がりを持った領域を検出視野に持ち物体の存在方向を示す角度情報と自らの設置位置から物体までの距離情報とを定期的に出力する、複数の２次元センサ装置と、角度情報及び距離情報を前記２次元センサ装置から受信する物体検出制御装置とを備え、前記複数の２次元センサ装置は、同じ検出対象領域を持ち、前記物体検出制御装置では、受信した角度情報と距離情報を用いて物体位置を検出し、さらに検出対象領域の平面上にその物体位置をプロットした際に、ある一定距離内に存在する物体位置をグルーピングし、そのグループの数を、検出対象領域に存在する物体数と判定することを特徴とする２次元センサ利用物体検出システム。
【請求項３】
２次元的広がりを持った領域を検出視野に持ち物体の存在方向を示す角度情報と自らの設置位置から物体までの距離情報とを定期的に出力する、複数の２次元センサ装置と、角度情報及び距離情報を前記２次元センサ装置から受信する物体検出制御装置とを備え、前記複数の２次元センサ装置は、同じ検出対象領域を持ち、前記物体検出制御装置では、受信した角度情報と距離情報を用いて物体位置を検出し、さらに検出対象領域の平面上にその物体位置をプロットした際に、ある一定距離内に存在する物体位置をグルーピングし、さらに、前記角度情報を用いて、前記各２次元センサ装置について、その設置位置から物体の存在方向を示す角度方向に直線を引いた場合にできる互いの交点を求め、それら交点の内、前記グルーピングされたグループに最も近い前記交点をそのグループ毎の物体の存在する位置とすることを特徴とする２次元センサ利用物体検出システム。
【請求項４】
２次元的広がりを持った領域を検出視野に持ち物体の存在方向を示す角度情報と自らの設置位置から物体までの距離情報とを定期的に出力する、複数の２次元センサ装置と、角度情報及び距離情報を前記２次元センサ装置から受信する物体検出制御装置とを備え、前記複数の２次元センサ装置は、同じ検出対象領域を持ち、前記物体検出制御装置では、受信した角度情報と距離情報を用いて物体位置を検出し、さらに検出対象領域の平面上にその物体位置をプロットした際に、ある一定距離内に存在する物体位置をグルーピングし、そのグループされた複数の物体位置の重心を求め、その重心位置を物体の存在位置と判定することを特徴とする２次元センサ利用物体検出システム。
【請求項５】
物体位置の重心を求める際、各物体の位置について所定の規則に基づき重み付けを行い、重心を求めることを特徴とする請求項４記載の２次元センサ利用物体検出システム。
【請求項６】
複数の２次元センサ装置は、前記角度情報と距離情報に加えて、物体についての画像情報を検出し、前記物体検出制御装置は、画像情報からその物体として切り出されている領域の大きさを検出し、物体位置の重心を求める際、グループ内に属する各物体の領域の大きさの総和における、各物体の前記領域の大きさの割合で、グループ内の各物体の位置に重み付けを行うことを特徴とする請求項５記載の２次元センサ利用物体検出システム。
【請求項７】
物体の切り出されている領域の大きさは、画像情報における画素数で表現されることを特徴とする請求項６記載の２次元センサ利用物体検出システム。
【請求項８】
物体検出制御装置が、前記画像情報からその物体として切り出されている領域の大きさを検出する代わりに、前記複数の２次元センサ装置が、前記画像情報からその物体として切り出されている領域の大きさを検出し、出力することを特徴とする請求項７記載の２次元センサ利用物体検出システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、２次元空間に存在する物体の数又は位置を検出可能な物体検知センサを利用した物体検出システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
以下に従来の方法について図２〜図７を用いて説明する。
図２は従来の人体位置検出システムの構成例、図３は１台の２次元赤外線センサ装置の検知可能領域を示す検出対象領域平面図、図４は人体が移動した場合の２次元赤外線センサ装置の人体検出の一例を表した対象領域の平面図、図５は従来の２次元赤外線センサ装置の内部構成図、図６は従来の２次元赤外線センサ装置から出力される人体位置関連情報、図７は従来の人体位置検出システムにおける人体位置検出の一例を示す。
【０００３】
従来の２次元赤外線センサ装置２ｃとして、２次元赤外線センサ（Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｒｅｐｏｒｔ　ｖｏｌ．３９，Ｎｏ．４；松下電器産業（株）製）を例にとり説明する。
【０００４】
従来の人体位置検出システムは、図２に示すように、１台の２次元赤外線センサ装置２ｃと、２次元赤外線センサ装置からの出力情報を受信し、その検出結果をＣＲＴなどの画面に表示するパソコン等の人体検出結果表示装置２ａが、ＲＳ２３２Ｃなどのデータ線２ｂを介して接続されている構成となっていた。
【０００５】
図２における２次元赤外線センサ装置２ｃを、検出対象領域の壁面に１台設置した場合、図３に示す様な死角領域３ｂが生じる。また、検出対象領域内に障害物３ｃが存在した場合、２次元赤外線センサ装置からの死角領域３ｂはさらに大きくなる。
【０００６】
また、従来の２次元赤外線センサ２ｃは、センサ素子を垂直方向に複数個並べてアレイとし、それら複数のセンサ素子５ａ４を同時に水平方向へ回転させ、サンプリングすることで、２次元領域の検出を可能としている。しかし、センサ素子の水平方向への回転には、１回に付き２秒を要し、元の位置にセンサ素子を戻すのに、同じ時間を要するため、最低でも１回のサンプリングに４秒の時間が必要であった。従って、検出対象領域内を人体が、４秒間で、図４に示すように４ａ→４ｂ→４ｃと移動した場合、実際の移動経路４ｄとは違った経路４ｇで、人体を検出する結果となってしまっている。
【０００７】
また、図５、図６に示すように、従来の２次元赤外線センサ装置２ｃは、センサ素子５ａ４から入力した赤外線情報を変換した、検出視野に対応する８＊６４の５１２画素の温度画像情報、その温度分布から人体部分を切り出しデジタル情報に変換した５１２画素からなる人体切り出し画像情報６ａ、さらに切り出された人数、人体の存在方向を示す角度情報θ（６ｂ１，６ｃ１）と、２次元赤外線センサ装置の設置床面位置から人体足元位置までの距離情報ｒ（６ｂ２，６ｃ２）を算出し、出力電文処理部５ａ７、入出力制御処理部５ａ１を介して、人体検出結果表示装置２ａへ出力する。１回のサンプリング毎にこれら全ての情報が２次元赤外線センサ装置から出力されるが、９６００ｂｐｓのボーレートで、その通信時間には約２秒を要する。
【０００８】
さらに、従来の２次元赤外線センサ装置２ｃから出力される角度情報（６ｂ１，６ｃ１）と距離情報（６ｂ２，６ｃ２）を用いて、検出対象領域の平面図上に人体位置をプロットしたのが図７である。人体位置が２次元赤外線センサ装置から近い場合、人体の実位置７ｂ１に対して、２次元赤外線センサ装置２ｃからは、人体位置情報７ｂ２が出力されており、精度良く検出されている。しかし、人体位置が検出視野内であっても２次元赤外線センサ装置から遠い場合、人体の実位置（実際の位置）７ｃ１に対して、２次元赤外線センサ装置２ｃからは、図に示すように、人体位置情報７ｃ２が出力されており、精度が落ちている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の技術では、１台の２次元赤外線センサ装置だけでは、検出対象領域に生じる死角領域に人体が存在した場合、検出は不可能となる。
【００１０】
また、１回のサンプリング時間に４秒を要するため、人体の移動に追従できない。
【００１１】
また、２次元赤外線センサ装置からの出力情報の内容も固定されており、全ての出力情報を出力するのに約２秒間を要するという通信上の問題点を有していた。
さらに、人体位置が２次元赤外線センサ装置から離れていた場合、人体の存在方向を示す角度情報は概ね正しいが、距離情報の精度が落ちるという問題点も有していた。
【００１２】
本発明は、このような従来の２次元赤外線センサ装置の課題を考慮し、より精度の高い２次元センサ利用物体位置検出システムを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、２次元的広がりを持った領域を検出視野に持ち物体の存在方向を示す角度情報を定期的に出力する、複数の２次元センサ装置と、角度情報を前記２次元センサ装置から受信する物体検出制御装置とを備え、前記複数の２次元センサ装置は、同じ検出対象領域を持ち、前記物体検出制御装置では、複数の２次元センサ装置から受信した角度情報を用いて、前記各２次元センサ装置について、その設置位置から物体の存在方向を示す角度方向に直線を引いた場合にできる互いの交点を求め、前記交点を物体の存在する位置とすることを特徴とする２次元センサ利用物体検出システムである。
【００１４】
又、本発明は、２次元的広がりを持った領域を検出視野に持ち物体の存在方向を示す角度情報と自らの設置位置から物体までの距離情報とを定期的に出力する、複数の２次元センサ装置と、角度情報及び距離情報を前記２次元センサ装置から受信する物体検出制御装置とを備え、前記複数の２次元センサ装置は、同じ検出対象領域を持ち、前記物体検出制御装置では、受信した角度情報と距離情報を用いて物体位置を検出し、さらに検出対象領域の平面上にその物体位置をプロットした際に、ある一定距離内に存在する物体位置をグルーピングし、そのグループの数を、検出対象領域に存在する人数と判定することを特徴とする２次元センサ利用物体検出システムである。
【００１５】
又、本発明は、２次元的広がりを持った領域を検出視野に持ち物体の存在方向を示す角度情報と自らの設置位置から物体までの距離情報とを定期的に出力する、複数の２次元センサ装置と、角度情報及び距離情報を前記２次元センサ装置から受信する物体検出制御装置とを備え、前記複数の２次元センサ装置は、同じ検出対象領域を持ち、前記物体検出制御装置では、受信した角度情報と距離情報を用いて物体位置を検出し、さらに検出対象領域の平面上にその物体位置をプロットした際に、ある一定距離内に存在する物体位置をグルーピングし、さらに、前記角度情報を用いて、前記各２次元センサ装置について、その設置位置から物体の存在方向を示す角度方向に直線を引いた場合にできる互いの交点を求め、それら交点の内、前記グルーピングされたグループに最も近い前記交点をそのグループ毎の物体の存在する位置とすることを特徴とする２次元センサ利用物体検出システムである。
【００１６】
又、本発明は、２次元的広がりを持った領域を検出視野に持ち物体の存在方向を示す角度情報と自らの設置位置から物体までの距離情報とを定期的に出力する、複数の２次元センサ装置と、角度情報及び距離情報を前記２次元センサ装置から受信する物体検出制御装置とを備え、前記複数の２次元センサ装置は、同じ検出対象領域を持ち、前記物体検出制御装置では、受信した角度情報と距離情報を用いて物体位置を検出し、さらに検出対象領域の平面上にその物体位置をプロットした際に、ある一定距離内に存在する物体位置をグルーピングし、そのグループされた複数の物体位置の重心を求め、その重心位置を物体の存在位置と判定することを特徴とする２次元センサ利用物体検出システムである。
【００１７】
【作用】
本発明では、例えば、２次元赤外線センサ装置自身が持つ死角領域、障害物により生じる死角領域を互いに補完して、１台の２次元赤外線センサ装置では、検出不可能な位置の人体を検出できる。
【００１８】
検出対象領域内の人体移動時にも、人体検出の追従性を高めることが可能となる。
【００１９】
人体検出制御装置では必要な情報のみを２次元赤外線センサ装置から受信することができ、２次元赤外線センサ装置と人体検出制御装置との間の人体位置関連情報の通信時間の短縮が図れる。
【００２０】
人体位置が、２次元赤外線センサ装置の検出視野内でも遠くはなれている場合、２次元赤外線センサ装置から出力される人体位置関連情報において、人体が存在する方向を示す角度情報の精度は高いが、２次元赤外線センサ装置の設置床面位置から人体足元位置までの距離情報の精度が低くなる傾向があるが、その場合でも、人体位置検出の精度高めることができる。
【００２１】
検出領域内に複数の人体が存在し、存在する人数以上に交点が算出される場合でも、人体位置のグルーピングとグループ内の人体位置の重心を求めることで、人体検出の精度を高めることができる。
【００２２】
人体位置が、２次元赤外線センサ装置の検出視野内でも遠くはなれている場合、また２次元赤外線センサ装置と人体との間に障害物が有って人体の一部がうまく切り出されなかった場合、２次元赤外線センサから出力される角度情報や距離情報の精度が大きく落ちるが、どちらの場合も、人体として切り出されている領域の大きさを示す画素数が小さくなることから、グループ内の人体位置の重心を求める際に、グループ内に属する各人体位置に対応する画素数の総和における、各人体位置の画素数の比で、グループ内の各人体位置間に重み付けを行うことで、　より人体検出の精度を高めることができる。
【００２３】
人体検出制御装置は、２次元赤外線センサ装置から、切り出し画像の全画素情報ではなく、人体として切り出されている領域の画素数のみを受信すればよく、２次元赤外線センサ装置と人体検出制御装置との間の人体位置関連情報の通信時間の短縮が図れる。
【００２４】
【実施例】
（実施例１）
以下本発明の実施例について、図１、８、９を参照しながら説明する。
【００２５】
図１は、本発明の２次元赤外線センサ利用人体位置検出システムのシステム構成例を、図８は図１に示す人体検出制御装置の内部構成例を、図９は本発明の２次元赤外線センサ装置の設置例を示す。
【００２６】
図１に示す２次元赤外線センサ装置１ｃは、従来の技術の説明と同様に、２次元赤外線センサ（Ｎａｔｉｏｎａｌ　ＴｅｃｈｎｉｃａｌＲｅｐｏｒｔ　ｖｏｌ．３９，Ｎｏ．４；松下電器産業（株）製）を主構成要素とする。人体検出制御装置１ａには、ＣＲＴ等の表示部を備えたパソコン等を用いる。本実施例では、４台の２次元赤外線センサ装置１ｃを、図９に示すように壁面に向かい合わせになるように設置する。
【００２７】
これら４台の２次元赤外線センサ装置１ｃからの出力情報は、図１に示すように、専用線１ｂにより、直接人体検出制御装置１ａに入力される構成とする。人体検出制御装置１ａにおける処理内容を図８を用いて説明する。
【００２８】
人体検出制御装置１ａ内では、接続された４台の２次元赤外線センサ装置１ｃに、２次元赤外線センサ装置入出力処理部８ａ５から、同時にサンプリング開始信号を送る。２秒後、検出対象領域のサンプリングを終了した２次元赤外線センサ装置１ｃから、順番に人体位置関連情報を入力する。位置情報座標変換処理部８ａ４では、入力された人体位置関連情報の中の角度情報と距離情報から、検出対象領域の平面図上での座標を算出する。平面図表示処理部８ａ２では、予め検出対象領域関連情報記憶部８ａ３に記憶されている検出対象領域の大きさや、２次元赤外線センサ装置１ｃの設置位置を表示したＣＲＴ上に、人体位置を示す座標をプロットする。これにより、２次元赤外線センサ装置１の死角領域に人体が存在し、２次元赤外線センサ装置１では検出できない人体を、２次元赤外線センサ装置２（９ｃ部分）、あるいは２次元赤外線センサ装置３（９ｂ部分）が、補完して、必ず検出することができる。
【００２９】
しかし、検出対象領域内に障害物がなく、かつ人体が移動している場合、本実施例のように、２次元赤外線センサ装置が同時にサンプリングを開始すると、次のサンプリング開始までに４秒の時間を要するため、人体の移動に追従できないという問題点がある。この問題点を解消する第２の実施例を説明する。
【００３０】
（実施例２）
本実施例では、図１０を用いて説明する。図１０は、人体が４秒間かけて、検出対象領域内を１０ａ→１０ｂ→１０ｃの順で１０ｄの経路を移動した場合の２次元赤外線センサ装置の人体検出例を示す。
【００３１】
本実施例では、人体検出制御装置１ａから、２次元赤外線センサ装置１ｃに対して、サンプリング開始信号を送るタイミングを１秒づつずらした場合を説明する。
【００３２】
始めに、２次元赤外線センサ装置１に対して、サンプリング開始信号を送る。２次元赤外線センサ装置１では、センサ素子の回転により、人体移動開始時刻から約０．８秒後の１０ｅの位置で人体を捕捉できる。１秒後、２次元赤外線センサ装置２に対して、サンプリング開始信号を送る。２次元赤外線センサ装置２では、人体移動開始時刻から２．２秒後に、１０ｆの位置で人体を捕捉できる。さらに１秒後、２次元赤外線センサ装置３に対して、サンプリング開始信号を送る。２次元赤外線センサ装置３では、人体移動開始時刻から約３．７秒後に１０ｇの位置で人体を捕捉できる。さらに１秒後、２次元赤外線センサ装置４に対して、サンプリング開始信号を送る。２次元赤外線センサ装置４では、人体移動開始時刻から約３．９秒後に１０ｈの位置で人体を捕捉できる。
【００３３】
このように、２次元赤外線センサ装置のサンプリング開始時間をずらすことで、人体移動時における、人体検出の追従性を高めることが可能となる。
【００３４】
しかし、実施例１、２とも、２次元赤外線センサ装置のサンプリング終了から、人体検出制御装置に、人体位置関連情報を出力するのに、約２秒の時間を要するため、実際に人体検出制御装置のＣＲＴ上に人体位置が表示されるには、さらに時間遅れが生じる。この問題点を解決する第３の実施例を説明する。
【００３５】
（実施例３）
本実施例は、図１１を用いて説明する。
【００３６】
図１１は、本発明の２次元赤外線センサ装置の内部構成図を示す。
【００３７】
２次元赤外線センサ装置１１ａが出力する人体位置関連情報には、センサ素子から入力した赤外線情報を変換した、検出視野に対応する８＊６４の５１２画素の温度画像情報、その温度分布から人体部分を切り出しデジタル情報に変換した５１２画素からなる人体切り出し画像情報、さらに切り出された人数、人体の存在方向を示す角度情報θと、２次元赤外線センサ装置の設置床面位置から人体足元位置までの距離情報ｒがある。
【００３８】
人体検出制御装置１ａは、人体検出に必要とする出力情報のみを受信できるよう、予め２次元赤外線センサ装置１１ａに対して、出力情報選択内容を送信し、２次元赤外線センサ装置１１ａは、出力情報選択内容記憶部１１ａ８に格納しておく。
【００３９】
２次元赤外線センサ装置１１ａのセンサ素子１１ａ４が１回のサンプリングを終了して、赤外線情報入力部１１ａ５が赤外線情報を入力すると、人体検出処理部１１ａ６で、赤外線情報をもとに前述の人体位置関連情報を算出する。その結果を出力電文処理部１１ａ７で出力電文を構成する際、出力情報選択内容記憶部１１ａ８に格納されている情報をもとに、選択されている出力情報のみ出力電文として構成し、入出力制御処理部を介して、人体検出制御装置１ａに出力する。
【００４０】
実施例１、２の場合、人体検出制御装置１ａは、人体検出に必要な角度情報及び距離情報のみを選択して、２次元赤外線センサ装置に設定しておくと、２次元赤外線センサ装置１ｃと人体検出制御装置１ａとの間の通信時間は、数１０ｍｓｅｃで済み、通信時間の短縮を図れる。
【００４１】
これにより、人体検出制御装置１ａのＣＲＴ８ａ１上で、よりリアルタイムに近い人体位置表示が可能となる。
【００４２】
しかし、これまでの実施例では、２次元赤外線センサ装置１ｃから出力される人体位置情報の確度が高いことを前提としたものであるが、実際、人体位置が２次元赤外線センサ装置１ｃから近い場合は、精度良く人体位置検出されているが、人体位置が検出視野内であっても２次元赤外線センサ装置１ｃから遠い場合、精度が落ちるという問題点がある。この問題点を解決する第４、５、６の実施例を説明する。
【００４３】
（実施例４）
以下本発明の実施例について、図１２、図１３を用いて説明する。図１２は、本発明の人体検出制御装置１ａの内部構成図を示す。図１３は検出対象領域の平面図であり、人体の実位置、２次元赤外線センサ装置１ｃの出力位置、本発明に示した方法により検出された人体位置を示すものである。
【００４４】
本実施例では図１に示す４台の２次元赤外線センサ装置１ｃの内、２台を使って、検出対象領域に、２人の人が存在する場合の人体検出方法を説明する。
【００４５】
人体検出制御装置１２ａでは、予め設定された検出対象領域の大きさ、２次元赤外線センサ装置の設置位置情報を検知対象領域関連情報記憶部１２ａ３へ格納し、平面図表示処理部１２ａ２を通して、ＣＲＴ１２ａ１上に、検出対象領域の平面図、平面図上での２次元赤外線センサ装置設置位置を表示する。さらに、実施例３に示したように、２次元赤外線センサ装置１ｃに対して、人体位置関連情報の内、角度情報のみを出力するように設定しておく。
【００４６】
２次元赤外線センサ装置１、２からそれぞれ人体位置情報を入力した２次元赤外線センサ装置１、２入出力処理部１２ａ５は、位置情報座標変換処理部１２ａ４に入力情報を渡す。この入力情報は各２次元赤外線センサ装置１ｃの検出視野における角度情報である。角度情報を受け取った位置情報座標変換処理部１２ａ４では、その情報をそのまま、人体位置補正処理部１２ａ６へ渡す。人体位置補正処理部１２ａ６では、検出対象領域の平面図上で、受け取った角度情報の方向に、その情報を出力したそれぞれの２次元赤外線センサ装置を設置位置から直線（１３ａ１，１３ａ２、１３ｂ１，１３ｂ２）を引いた場合にできる交点（１３ａ３、１３ｂ３）を求め、検出対象領域の平面図上の交点の座標を人体補正位置とする。人体位置補正処理部１２ａ６は、算出した人体補正位置を示す座標（１３ａ３、１３ｂ３）を平面図表示処理部１２ａ２へ渡す。平面図表示処理部１２ａ２では、検出対象領域の平面図上の人体補正位置を示す座標（１３ａ３、１３ｂ３）を予め表示されている検出対象領域の平面図上にプロットし、検出対象領域における現在の人体位置として表示する。
【００４７】
この人体位置補正処理部１２ａ６の補正処理により、２次元赤外線センサ装置１ｃから正確な角度情報を得られる場合、複数のセンサ情報を複合することで、正確な人体位置を検出することができる。
【００４８】
しかし本実施例では、図１４に示すような検出対象領域内の複数の人の存在位置によって、算出した交点が存在人数以上に出てしまい、正確な人数、位置の検出ができないという問題点がある。この問題点を解決する第５の実施例を説明する。
【００４９】
（実施例５）
第５の実施例を、図１４を用いて説明する。図１４は図１３と同様の検出対象領域の平面図であり、人体の実位置、センサの出力位置、補正により検出された人体位置を示すものである。
本実施例でも、実施例４と同じく、図１に示す４台の２次元赤外線センサ装置１ｃの内、２台を使って、検出対象領域に、２人の人が存在する場合の人体検出方法を説明する。予め、２次元赤外線センサ装置１ｃに対して、人体位置関連情報の内、角度情報と合わせて、距離情報を出力するように設定しておく。
本実施例では、第１の実施例と同じく２人の人が存在するが、検出対象領域における人体の存在位置が２次元赤外線センサ装置の片側に集まっている場合とする。この場合、第１の実施例の方法では交点が４つ求められるため、正しい位置を検出してはいるが、それ以外の位置にも人体を検出することとなり、人数及び人体位置情報が誤って検出される。
【００５０】
そこで、本実施例では、以下に示す方法で人体位置の補正処理を行う。
【００５１】
人体検出制御装置１２ａでは、予め設定された検出対象領域の大きさ、２次元赤外線センサ装置の設置位置情報を検知対象領域関連情報記憶部１２ａ３へ格納し、その情報を平面図表示処理部１２ａ２を通して、ＣＲＴ１２ａ１上に、検出対象領域の平面図、平面図上での２次元赤外線センサ装置設置位置を表示する。２次元赤外線センサ装置１、２からそれぞれ人体位置情報を入力した２次元赤外線センサ装置１、２入出力処理部１２ａ５は、位置情報座標変換処理部１２ａ４に入力情報を渡す。この入力情報は検出視野における角度情報と距離情報で表される座標である。各２次元赤外線角度情報と距離情報で表される座標を受け取った位置情報座標変換処理部１２ａ４では、２次元赤外線センサ装置１から入力された角度情報と距離情報で表される座標を検出対象領域の平面図上の座標（１４ａ１，１４ｂ１）に変換する。同様に２次元赤外線センサ装置２から入力された角度情報と距離情報で表される座標を検出対象領域の平面図上の座標（１４ａ２，１４ｂ２）に変換する。変換を終えた位置情報座標変換処理部１２ａ４は、検出対象領域の平面図上の座標を人体位置補正処理部１２ａ６へ渡す。検出対象領域の平面図上の座標を受け取った人体位置補正処理部１２ａ６において、まず検出対象領域の平面図上で、複数の検出対象領域の平面図上の座標を１ｍという一定距離内に存在するものでグルーピングし、そのグループ（１４ａ３，１４ｂ３数で人数を確定する。
【００５２】
又、上述のようにして求めた複数の交点の内、上記グルーピングされたグループに最も近い交点をそのグループ毎の物体の存在する位置とすることも可能である。
【００５３】
他方、グルーピングをした後、グループ内で検出対象領域の平面図上の座標（１４ａ１，１４ａ２）（１４ｂ１，１４ｂ２）の重心を求めて、検出対象領域の平面図上の重心の座標（１４ａ４）（１４ｂ４）を人体補正位置とする。人体位置補正処理部１２ａ６は、算出した人体補正位置を示す座標（１４ａ４）（１４ｂ４）を平面図表示処理部１２ａ２へ渡す。平面図表示処理部１２ａ２では、検出対象領域の平面図上の人体補正位置を示す座標（１４ａ４）（１４ｂ４）を予め表示されている検出対象領域の平面図上にプロットし、検出対象領域における現在の人体位置を表示する。
【００５４】
この人体位置補正処理部の補正処理により、検出対象領域に複数の人体がどのように存在しても、存在人数以上に検出される可能性も少なく、より精度の高い位置を検出できる。
【００５５】
なお、本実施例に置いて、グルーピングをする際に、一定距離として１ｍを設定したが、２次元赤外線センサ装置の検出精度が５０ｃｍであれば、一定距離として５０ｃｍを設定するなど、２次元赤外線センサ装置の検出精度に合わせて可変とすると、さらに精度を上げることができる。
【００５６】
しかし本実施例では、各点を均等に扱うため、センサ設置位置と人体位置が離れていて、２次元赤外線センサ装置から出力される人体位置を表現する角度情報、距離情報に誤差が大きく含まれていてもその影響を排除できず、位置検出の精度が下がるという問題点がある。この問題点を解決する第６の実施例を説明する。
【００５７】
（実施例６）
第６の実施例を、図１５、１６を用いて説明する。図１５、１６は２次元赤外線センサ装置において検出視野内の温度情報から人体を切り出した切り出し画像と、図１３、１４と同様の検知対象領域の平面図であり、人体の実位置、切り出し画像から２次元赤外線センサ装置内で算出された人体位置、補正により検出された人体位置を示すものである。図１５は２次元赤外線センサ装置の床面設置位置と人体位置の間の距離に、２台の２次元赤外線センサ装置間に違いがある場合、図１６は２次元赤外線センサ装置の床面設置位置と人体位置との間に障害物１６ｂがある場合である。但し、図１５、１６の人体位置の確定の図は既に実施例５におけるグルーピング処理を施した結果、同一グループとして判定された２点をもとに補正を行っている図である。
【００５８】
本実施例は、第５の実施例と人体位置補正処理部１２ａ６におけるグルーピング後の重心を求める際の処理方法のみ異なるものであり、その処理方法に限定して説明する。但し、予め２次元赤外線センサ装置１ｃに対して、人体位置関連情報の内、角度情報、距離情報に合わせて切り出し画像情報を出力するように設定しておく。また本実施例でも、第４、５の実施例と同じく２人の人が存在する場合とする。
【００５９】
本実施例では、実施例５と同様の位置情報座標変換処理部１２ａ４における座標変換処理の後、検出対象領域の平面図上の座標（１５ｂ１，１５ｂ２）を受け取った人体位置補正処理部１２ａ６において、まず各座標が検出された時の切り出し画像（１５ａ１，１５ａ２）の面積をそれぞれ算出する。切り出し画像（１５ａ１，１５ａ２）の面積は２次元赤外線センサ装置１ｃから出力された８＊６４の５１２点の切り出し画像情報より、人体部分とされる画素数をカウントすることにより求める。一般的に、人体位置と２次元赤外線センサ装置の床面設置位置との距離が小さい場合は切り出し画像の面積は大きく、距離が大きい場合は切り出し画像の面積は小さく検出される。各座標に対応する画素数をカウントした後、実施例５と同様の方法で、グルーピングされた各座標（１５ｂ１，１５ｂ２）に対応する画素数の総和をグループ毎に算出する。さらに検出対象領域の平面図上の各座標（１５ｂ１，１５ｂ２）に、対応する画素数を掛け属するグループの総画素数で割って、仮座標を求める。最後に実施例５と同様に、グループ内で、検出対象領域の平面図上の仮座標の重心を求めて、検出対象領域の平面図上の重心の座標（１５ｂ３）を人体補正位置とする。なお、画素数によって人体切り出し領域の大きさを判定しているが、直接その面積を求める等他の方法により、領域の大きさを求めてもよい。
【００６０】
２次元赤外線センサ装置が、人体と２次元赤外線センサ装置の床面設置位置との間の距離が小さい場合は出力される位置情報の精度が高く、人体と２次元赤外線センサ装置との間の距離が大きい場合は出力される位置情報の精度が低くなる傾向から、この人体位置補正処理部の補正処理により、複数の座標の重心を求める際に、精度の低い情報の影響を小さくすることができ、より精度の高い位置検出ができる。
【００６１】
また図１６に示すような２次元赤外線センサ装置と人体との間に障害物１６ｂが有って人体の一部がうまく切り出されなかった場合（１６ａ２）、センサから出力される人体位置情報の精度も大きく下がる（１６ｃ２）が、切り出し面積が小さくなることから、重心を求める際の影響も小さくなり、同様の効果が得られる。
【００６２】
なお、本実施例では、２次元赤外線センサ装置から、５１２画素の切り出し画像情報を入力して、人体検出制御装置内で、人体切り出しの画素数を計数しているが、この処理を２次元赤外線センサ装置内で行い、切り出し画像情報に変わって画素数のみを入力することで、２次元赤外線センサ装置と人体検出制御装置間の通信時間を短縮できるという効果がある。
【００６３】
また、第４、５、６の実施例とも２台の２次元赤外線センサ装置からの出力情報を複合しているがさらに２次元赤外線センサ装置の数を増やしても同様の効果が得られる。
【００６４】
また、２次元赤外線センサ装置の数を増やした場合、人体検出制御装置に直接専用線で接続せずに、ＨＢＳなどのネットワークを介して２次元赤外線センサ装置から出力情報を収集する構成により、人体検出制御装置における２次元赤外線センサ装置に対するインターフェースの増設や専用線の引き回しの必要もなく、同様の効果が得られる。
【００６５】
また、本発明のものは、人体に限らず、物体など他のものであってもよい。
【００６６】
また、本発明の２次元センサは、走査型に限らず、さらに赤外線以外のセンサであってももちろん良い。
【００６７】
また、本明細書でいう物体とは、当然に人体の他、動物やテレビ等をも含むことはいうまでもない。
【００６８】
以上説明した様に、本発明は、次に様な長所を発揮する。
（１）複数台の２次元センサ装置を用いることで、２次元センサ装置自身が持つ死角領域、障害物により生じる死角領域を互いに補完して、１台の２次元センサ装置では、検出不可能な位置の物体を検出できる。
（２）検出対象領域内の物体移動時にも、よりリアルタイムの物体検出が可能となる。
（３）物体検出制御装置では必要な情報のみを２次元センサ装置から受信することができ、２次元センサ装置と物体検出制御装置との間の物体位置関連情報の通信時間の短縮が図れる。
（４）２次元センサ装置から出力される物体位置情報の中で、物体が存在する方向を示す角度情報の確度が高い場合、２次元センサ装置複数台から、同時に受信した角度情報を用いて、各２次元センサ装置毎に、検出対象領域内の２次元センサ装置を設置した床面位置から物体の存在方向を示す角度方向に直線を引いた場合にできる交点を物体位置とすることで、２次元センサ装置の検出視野内で、物体が遠くに存在する場合でも、物体位置検出精度を高めることができる。
（５）検出領域内に複数の物体が存在し、存在する人数以上に交点が算出される場合でも、物体位置のグルーピングとグループ内の物体位置の重心を求めることで、物体検出の精度を高めることができる。
（６）物体位置が、２次元センサ装置の検出視野内でも遠くはなれている場合、また２次元センサ装置と物体との間に障害物が有って物体の一部がうまく切り出されなかった場合、２次元センサから出力される角度情報や距離情報の精度が大きく落ちるが、どちらの場合も、物体として切り出されている領域の大きさを示す画素数が小さくなることから、グループ内の物体位置の重心を求める際に、グループ内に属する各物体位置に対応する画素数の総和における、各物体位置の画素数の比で、グループ内の各物体位置間に重み付けを行うことで、（５）の手段よりも物体検出の精度を高めることができる。
（７）２次元センサ装置において、物体切り出し画素数を算出し、出力することで、物体切り出し画素数を利用した物体検出を行う場合に、物体検出制御装置は、２次元センサ装置から、切り出し画像の全画素情報ではなく、物体として切り出されている領域の画素数のみを受信すればよく、２次元センサ装置と物体検出制御装置との間の物体位置関連情報の通信時間の短縮が図れる。
【００６９】
【発明の効果】
以上述べたところから明らかなように、本発明は、より精度の高い２次元センサ利用物体位置検出システムを実現することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の２次元センサ利用物体検出システムの構成例
【図２】従来の人体等検出システムの構成例
【図３】２次元センサ装置の人体等検出可能領域を示す検出対象領域平面図
【図４】人体等が移動した場合の２次元センサ装置の人体等検出例
【図５】従来の２次元センサ装置の内部構成図
【図６】従来の２次元センサ装置から出力される人体等位置関連情報
【図７】従来の人体等位置検出システムにおける人体等位置検出例
【図８】図１に示す物体検出制御装置の内部構成例
【図９】本発明の２次元センサ装置の設置例
【図１０】物体が移動した場合の２次元センサ装置の物体検出例
【図１１】本発明の２次元センサ装置の内部構成図
【図１２】本発明の物体検出制御装置の内部構成図
【図１３】本発明の物体位置補正手段による物体検出結果例
【図１４】本発明の物体位置補正手段による物体検出結果例
【図１５】本発明の位置補正手段による物体検出結果例１
【図１６】本発明の位置補正手段による物体検出結果例２
【符号の説明】
１ａ　物体検出制御装置
１ｂ　データ線
１ｃ　２次元センサ装置
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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