(57)【要約】【課題】電波、超音波、赤外線などの少しでも人体に影響を与える可能性がある通信手段を一切用いることなく、保育園などの部屋や園庭における幼児などの移動体の位置を連続的に検出し、同時に、きめこまやかな、幼児の動きも測定することが求められている。【解決手段】保育園などで保育される各幼児１００に加速度センサー等の移動量検出手段１０を装着して、幼児の行動を連続的に記録する。また、画像処理用のＴＶカメラ等の位置検出手段１１で幼児を撮影し、各幼児１００の位置を幼児自身を同定することなく検出する。そして、移動量検出手段１０により検出した幼児１００の移動量情報と、位置検出手段１１により検出した幼児１００の位置情報とを照合し、各幼児１００の連続する位置を、各幼児を個々に特定しつつ検出する。【選択図】　　図１
2004096501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１または２以上の移動体の連続する位置を検出するための移動体の位置検出システムであって、
前記各移動体に取り付けられて当該移動体の移動量を連続的に検出するための移動量検出手段と、
前記各移動体の位置を、その移動体自身を同定しなくとも、連続的または非連続的に個別に検出することを可能とする位置検出手段と、
前記移動量検出手段により検出した移動量情報と、前記位置検出手段により検出した移動体の位置情報とを照合し、前記各移動体の連続する位置を移動体を特定しつつ検出するための照合手段と
を具備することを特徴とする移動体の位置検出システム。
【請求項２】
前記移動量検出手段として、加速度、速度、角加速度、または角速度センサーを使用し、
前記位置検出手段として、画像処理用カメラまたは加重センサを使用する
ことを特徴とする請求項１に記載の移動体の位置検出システム。
【請求項３】
１または２以上の移動体の連続する位置を検出するための移動体の位置検出システムであって、
前記各移動体に取り付けられて当該移動体の移動量を連続的に検出するための移動量検出手段と、
前記各移動体の位置を、その移動体自身を同定しなくとも、連続的または非連続的に個別に検出することを可能とする位置検出手段と、
前記移動量検出手段により検出した移動量情報と、前記位置検出手段により検出した移動体の位置情報とを照合し、前記各移動体の連続する位置を各移動体を特定しつつ検出すると共に、前記位置検出手段が移動体の位置を連続的に検出できなかった時間帯における位置の検出は、前記移動量検出手段と前記位置検出手段が該前後の時間帯に検出できた照合関係を基に、前記移動量検出手段の出力された移動量情報のみにより移動体の位置検出を行うための照合手段と
を具備することを特徴とする移動体の位置検出システム。
【請求項４】
前記移動量検出手段として、加速度、速度、角加速度、または角速度センサーを使用し、
前記位置検出手段として、画像処理用カメラまたは加重センサを使用する
ことを特徴とする請求項３に記載の移動体の位置検出システム。
【請求項５】
１または２以上の移動体の連続する位置を検出するための移動体の位置検出方法であって、
前記各移動体に取り付けられて当該移動体の移動量を連続的に検出するための移動量検出手順と、
前記各移動体の位置を、その移動体自身を同定しなくとも、連続的または非連続的に個別に検出することを可能とする位置検出手順と、
前記移動量検出手順により検出した移動量情報と、前記位置検出手順により検出した移動体の位置情報とを照合し、前記各移動体の連続する位置を移動体を特定しつつ検出するための照合手順と
を含むことを特徴とする移動体の位置検出方法。
【請求項６】
１または２以上の移動体の連続する位置を検出するための移動体の位置検出方法であって、
前記各移動体に取り付けられて当該移動体の移動量を連続的に検出するための移動量検出手順と、
前記各移動体の位置を、その移動体自身を同定しなくとも、連続的または非連続的に個別に検出することを可能とする位置検出手順と、
前記移動量検出手順により検出した移動量情報と、前記位置検出手順により検出した移動体の位置情報とを照合し、前記各移動体の連続する位置を各移動体を特定しつつ検出すると共に、前記位置検出手順が移動体の位置を連続的に検出できなかった時間帯における位置の検出は、前記移動量検出手順と前記位置検出手順が該前後の時間帯に検出できた照合関係を基に、前記移動量検出手順の出力された移動量情報のみにより移動体の位置検出を行うための照合手順と
を含むことを特徴とする移動体の位置検出方法。
【請求項７】
１または２以上の移動体の連続する位置を検出するための移動体の位置検出システムを構成するコンピュータに、
前記各移動体に取り付けられて当該移動体の移動量を連続的に検出するための移動量検出手順と、
前記各移動体の位置を、その移動体自身を同定しなくとも、連続的または非連続的に個別に検出することを可能とする位置検出手順と、
前記移動量検出手順により検出した移動量情報と、前記位置検出手順により検出した移動体の位置情報とを照合し、前記各移動体の連続する位置を移動体を特定しつつ検出するための照合手順と
を実行させるためのプログラム。
【請求項８】
１または２以上の移動体の連続する位置を検出するための移動体の位置検出システムを構成するコンピュータに、
前記各移動体に取り付けられて当該移動体の移動量を連続的に検出するための移動量検出手順と、
前記各移動体の位置を、その移動体自身を同定しなくとも、連続的または非連続的に個別に検出することを可能とする位置検出手順と、
前記移動量検出手順により検出した移動量情報と、前記位置検出手順により検出した移動体の位置情報とを照合し、前記各移動体の連続する位置を各移動体を特定しつつ検出すると共に、前記位置検出手順が移動体の位置を連続的に検出できなかった時間帯における位置の検出は、前記移動量検出手順と前記位置検出手順が該前後の時間帯に検出できた照合関係を基に、前記移動量検出手順の出力された移動量情報のみにより移動体の位置検出を行うための照合手順と
を実行させるためのプログラム。
【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、例えば、保育園における幼児などの位置を、電磁波（電波）等の人体に害を与える恐れのある、あるいは、恐れがあることを否定できない物理的信号手段を利用することなく、開園時点から閉園時点まで連続して特定できる、移動体の位置検出システム、及び移動体の位置検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、保護者の社会参画により、幼児達は、保護者の「はぐくみ」の中に日々を過ごすことができない場合が多くなっている。このような点から、保育園、幼稚園などの幼児教育機関が果たすべき役割の重要性が増している。
【０００３】
幼稚園、保育園などに日々を過ごす幼児については、できるだけ一人一人の活動を見守り、一人一人の個性に応じた保育計画の下に育んでゆくことが重要な課題である。
【０００４】
一方、保育園、幼稚園において、子供達を見守るのは、保育士、あるいは幼稚園教諭といった大学において専門的訓練を受け、国家資格を取得したエキスパートである。しかしながら、実務経験の浅い、保育士、幼稚園教諭が多い場合もある。
【０００５】
上記の点より、各種のＩＴ（情報技術）を幼稚園、保育園に導入し、経験の浅い保育士、幼稚園教諭の負担を削減することは、子育て支援の観点からも重要である。そして、そのようなアプローチのひとつとして、保育園、幼稚園で過ごす中での、子供達の位置を検出し記録することがひとつの可能性として挙げられる。
【０００６】
例えば、今日、だれと仲良く遊んでいたかを、保育士、幼稚園教諭は、お迎えに来た保護者に伝えることができる。保護者が、子供の園での様子を知りたがることは自然である。しかし、多数の子供を担任として持っている保育士、幼稚園教諭は、すべての子供達について、これに答えることは難しい。位置情報が個々の幼児ついて分かっていれば、誰と誰がともに行動しているかを検出することができる。
【０００７】
一般的に、移動体が人間等の生物であろうが、無生物であろうが、広い面積の中での、精度の高い、しかも小型で簡便な位置検出は容易ではない。現在、実験的に行われている手法の代表格は、ＰＨＳ（登録商標）（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）による位置検出である。
ＰＨＳ（登録商標）の場合、一台のＰＨＳ（登録商標）端末の電波を、複数の基地局で受信することによって、３点測量のような方法で、ＰＨＳ（登録商標）端末の位置がある程度は分かる。したがって、幼児にこのＰＨＳ（登録商標）をもたせておけば、個々の幼児についてその位置が判明する。通常、ＰＨＳ（登録商標）の地上局は、１００メートル程度離して設置されているが、これを保育園、幼稚園の敷地や部屋内に数十メートル程度から十メートル程度に接近して多数配置することによって、位置精度を上げ、１メートル以下の誤差で、位置を検出できることが知られている。
【０００８】
しかし、この方法には、大きな問題がある。電磁波（電波）の問題である。いうまでもなくＰＨＳ（登録商標）のような「小ゾーン方式」の無線方式においては、端末が移動し、異なる小ゾーンに入った段階で初めて、自己の位置を基地局に報知する電波を発信する。また、携帯電話に比して、ＰＨＳ（登録商標）の送信出力電波の電界強度は小さい。しかし、このように小ゾーンが切り替わった瞬間のみ端末の位置を検出したのでは、上記の幼児の位置検出には不適切である。言い換えると、幼児の位置は、頻繁に、例えば、１分ごととか、３分ごとに、ＰＨＳ（登録商標）は電波を発信して、近傍の基地局に報告する必要がある。位置の測定精度をあげようとすればするほど、この頻度、即ち、発信される電波の累積電力は大きくなってくる。空中電力の小さなＰＨＳ（登録商標）といえども、四六時中電波を出しつづけることは、電波被爆の問題により、幼児の保護者に不安を抱かせる。
【０００９】
もうひとつの大きな問題は、ＰＨＳ（登録商標）による位置検出は、解像度が悪いということである。例えば、紙芝居を見ているとする。紙芝居の場面転換に反応して、積極的に手や足を動かしているかどうかを見ることは、保育士指導上の、あるいは、幼児教育方法論研究において、ひとつの観察項目とされている。しかし、このようなものは、全員の画像をビデオででも取っておかない限り、残しておくことはできない。しかも、これを画像処理を用いて、コンピュータで自動的に分析することもできない。現状では、一人の観察者を一人の幼児に割り付けるような方法で、幼児教育方法論の研究が行われている。これに対して、仮に（無線の影響は無視して）ＰＨＳ（登録商標）によって、幼児の行動を追いかけても、ＰＨＳ（登録商標）の荒い解像度では、体の動きまでは識別できない。即ち、ＰＨＳ（登録商標）による位置検出は、精度の低い、しかし、電波被爆の危険を伴う恐れのある位置検出手法である。
【００１０】
一方、人間の動きを検出する方法としては、例えば、画像処理の方法がある。画像処理法では、カメラ等によって撮影された画像から、画像処理によって人間部分を切り出すことで実行される。検出の容易化のためには、特定の光学的性質をもった反射体を人体に貼り付けたり、あるいは、バーコード等の個人識別手段を人体に貼り付けることも、当該分野の技術者であれば、容易に想起する方法である。この方法の最大の特徴は、すでに通常あたっている可視光線をそのまま利用する非侵襲性にある。例えば、エレベーターの中で、天井からカメラ撮影して、人間の位置を検出して、人数をカウントするような研究は広く知られている。
【００１１】
画像処理法は、人体に影響を与える恐れのある、電波、超音波、赤外線などを用いていないので、人体にやさしい。反面、いくつかの問題を持つ。まず第一にあまり精度が期待できない。肩を寄せ合っている２人の人間を一人としてカウントしたり、あるいは、猫を人間としてカウントする危険をはらんでいる。これらは、パタン認識装置のもつ基本的な性質である。パタン認識では、つねに誤認識への許容度が必要である。また、画像処理の方法は、ＰＨＳ（登録商標）と同様に、きめ細かい体の動きを検出できない。したがって、あくまでも、大雑把な動きしか把握できない。この点は、ＰＨＳ（登録商標）と同様である。
【００１２】
さらに、決定的な問題点として、画像処理の方法では、バーコードなどを子供一人ひとりに貼り付けない限り、複数の人間、幼児が撮影された場合について、どれが誰かを特定できない。もちろん、幼児にそれぞれ異なるバーコードやカラーコードをつけさせて、これによって個人識別することは原理的には想定される。しかしながら、これも手などで覆われているかもしれず、また、カラーコードなどでは、ライティング（照明）の条件に厳しい制約が付加される可能性がある。また、広い部屋に散在している子供達の一人一人のバーコードを読み取るには、膨大な解像度をもつカメラを利用せねばならず、また、大きなバーコードを子供に貼り付ける必要が生じる。これも、また、非現実的である。
【００１３】
以上述べたように、画像処理の方法は、ＰＨＳ（登録商標）が持っている電波による人体への危険はないものの、ＰＨＳ（登録商標）と同様に、得られるデータのきめが粗すぎる。また、誤認識の可能性がある点では、ＰＨＳ（登録商標）よりも劣っている。なお、以上の説明ではカメラ等の撮影画像に基づいて位置を検出するイメージで説明した。しかし、非侵襲性の位置検出は、これにとどまらない。例えば、床に圧力センサーをつけてもよい。また、通常のカメラではなくて、赤外線を検出するシステムであってもよい。ここでは、あくまで、幼児などの位置は検出できるが、それが誰であるかは分からず、しかも検出誤差が存在することが、多くの非侵襲性の位置検出手法の欠点である。
【００１４】
一方、位置を正確には特定できないが、もともと、個人識別をして、動作の情報を集める方法がある。もともと、当該個人にセンサーがついているときには、個人識別が最初から出来ていることは自明である。このような、個人の動きを取得する方法として、加速度、あるいは角加速度を測定するセンサーによる方法がある。これらは、計測自体は、人体に装着したセンサーによればよく、何らの付加的な物理的信号を人体に印加する必要はない。加速度ではなくて、速度、あるいは角速度のセンサーを想定してもよい。例えば、速度センサーとしては、体の周囲の空気の動きを検出するようなアプローチが考えられる。どのような測定手段用いるかは、本発明では限定しない。本発明では、例として「加速度センサー」の利用を考える。加速度センサーを幼児に装着すれば、幼児の細かい体の動きが検出される。すでに、加速度、あるいは角加速度から、人間の消費カロリーを計算したり、あるいは、歩数をカウントする器具は、広く市販されている。これらの装置では、一定の時間内の測定値に基づいて、体重、身長、性別等のパラメータを考慮して、カロリーなどの目的のデータを得ている。このように細かいデータに対処できるのが、加速度センサー等を利用した方法の第一のメリットである。
【００１５】
しかし、加速度センサー等の利用には大きな問題がある。それは、測定できる周波数範囲が限られていることである。したがって、加速度センサーの生の出力を２回積分しても、幼児の位置は正確には計算できない。特に、時間が長く経過するほど誤差は蓄積して致命的となる。これは、ＤＣ成分が温度等によりドリフトするため、本質的にセンサーが持っている問題点である。したがって、加速度センサーのみからでは、（消費カロリーや歩数程度なら分かっても）、部屋の中のどこにいるのか、だれと一緒にいるのか等、子育て支援に役立つ情報は分からない。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明したように、電波、超音波、赤外線などの少しでも人体に影響を与える通信手段を一切用いることなく、部屋、園庭などにおける幼児などの移動体の位置を検出し、同時に、きめこまやかな、幼児の動きも測定する必要がある。
【００１７】
本発明では、個々人を特定できない画像認識、圧力検出等による位置測定手段（ここで、「特定できない」とは、「そこに子供（人間）がいることは検出できるが、それが多数の候補のうちの誰であるかを認識できない」ことを意味する）と、加速度センサー等の個々人の細かい動きを検出可能な移動量測定手段のそれぞれが持つ特徴を効果的に組み合わせ、子供（幼児）の位置を個別に連続的に検出すると共に、ＰＨＳ（登録商標）を使用する場合のように、子供が継続的に電磁波を浴びることがない、移動体の位置検出システム及び移動体の位置検出方法を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、１または２以上の移動体の連続する位置を検出するための移動体の位置検出システムであって、前記各移動体に取り付けられて当該移動体の移動量を連続的に検出するための移動量検出手段と、前記各移動体の位置を、その移動体自身を同定しなくとも、連続的または非連続的に個別に検出することを可能とする位置検出手段と、前記移動量検出手段により検出した移動量情報と、前記位置検出手段により検出した移動体の位置情報とを照合し、前記各移動体の連続する位置を移動体を特定しつつ検出するための照合手段とを具備することを特徴とする。
これにより、複数の子供の位置を個別に連続的に検出できる。また、ＰＨＳ（登録商標）を使用する位置検出の場合のように、子供が継続的に電波を浴びることがない。また、例えば、複数の子供がトンネル（遊技用）に入って、誰が先に出てきたか分からないような場合でも、位置情報を正しく把握し、個人識別ができる。また、例えば、ドアの入り口で、移動量データをサーバ等に取り出すようにすれば、少なくとも、それまでの移行量とＴＶカメラによる位置測定結果から、ドアを通過するまでの子供の位置をトレースできる。
【００１９】
また、本発明の移動体の位置検出システムは、前記移動量検出手段として、加速度、速度、角加速度、または角速度センサーを使用し、前記位置検出手段として、画像処理用カメラまたは加重センサを使用することを特徴とする。
これにより、例えば、加速度ジャイロなどのように、細かい動作を検出できるセンサーを幼児に装着し、幼児教育の効果などの細かい評定に利用できるデータを得ることができる。また、ＰＨＳ（登録商標）による位置検出では、位置の精度を上げようとすればするほど、電波を発信する間隔をつめて、幼児の電波被爆量を増大させる必要がある。しかし、本発明では、ＴＶカメラ等で位置検出しているので、最初から、３０分の１秒程度の極め細かい測定が可能となる。
【００２０】
また、本発明の移動体の位置検出システムは、１または２以上の移動体の連続する位置を検出するための移動体の位置検出システムであって、前記各移動体に取り付けられて当該移動体の移動量を連続的に検出するための移動量検出手段と、前記各移動体の位置を、その移動体自身を同定しなくとも、連続的または非連続的に個別に検出することを可能とする位置検出手段と、前記移動量検出手段により検出した移動量情報と、前記位置検出手段により検出した移動体の位置情報とを照合し、前記各移動体の連続する位置を各移動体を特定しつつ検出すると共に、前記位置検出手段が移動体の位置を連続的に検出できなかった時間帯における位置の検出は、前記移動量検出手段と前記位置検出手段が該前後の時間帯に検出できた照合関係を基に、前記移動量検出手段の出力された移動量情報のみにより移動体の位置検出を行うための照合手段とを具備することを特徴とする。
これにより、複数の子供の位置を個別に連続的に検出できる。また、ＰＨＳ（登録商標）を使用する位置検出の場合のように、子供が継続的に電波を浴びることがない。また、例えば、複数の子供がトンネル（遊技用）に入って、誰が先に出てきたか分からないような場合でも、位置情報を正しく把握し、個人識別ができる。また、例えば、ドアの入り口で、移動量データをサーバ等に取り出すようにすれば、少なくとも、それまでの移行量とＴＶカメラによる位置測定結果から、ドアを通過するまでの子供の位置をトレースできる。
【００２１】
また、本発明の移動体の位置検出システムは、前記移動量検出手段として、加速度、速度、角加速度、または角速度センサーを使用し、前記位置検出手段として、画像処理用カメラまたは加重センサを使用することを特徴とする。
これにより、例えば、加速度ジャイロなどのように、細かい動作を検出できるセンサーを幼児に装着し、幼児教育の効果などの細かい評定に利用できるデータを得ることができる。また、ＰＨＳ（登録商標）による位置検出では、位置の精度を上げようとすればするほど、電波を発信する間隔をつめて、幼児の電波被爆量を増大させる必要がある。しかし、本発明では、ＴＶカメラ等で位置検出しているので、最初から、３０分の１秒程度の極め細かい測定が可能となる。
【００２２】
また、本発明の移動体の位置検出方法は、１または２以上の移動体の連続する位置を検出するための移動体の位置検出方法であって、前記各移動体に取り付けられて当該移動体の移動量を連続的に検出するための移動量検出手順と、前記各移動体の位置を、その移動体自身を同定しなくとも、連続的または非連続的に個別に検出することを可能とする位置検出手順と、前記移動量検出手順により検出した移動量情報と、前記位置検出手順により検出した移動体の位置情報とを照合し、前記各移動体の連続する位置を移動体を特定しつつ検出するための照合手順とを含むことを特徴とする。
これにより、複数の子供の位置を個別に連続的に検出できる。また、ＰＨＳ（登録商標）を使用する位置検出の場合のように、子供が継続的に電波を浴びることがない。また、例えば、複数の子供がトンネル（遊技用）に入って、誰が先に出てきたか分からないような場合でも、位置情報を正しく把握し、個人識別ができる。また、例えば、ドアの入り口で、移動量データをサーバ等に取り出すようにすれば、少なくとも、それまでの移行量とＴＶカメラによる位置測定結果から、ドアを通過するまでの子供の位置をトレースできる。
【００２３】
また、本発明の移動体の位置検出方法は、１または２以上の移動体の連続する位置を検出するための移動体の位置検出方法であって、前記各移動体に取り付けられて当該移動体の移動量を連続的に検出するための移動量検出手順と、前記各移動体の位置を、その移動体自身を同定しなくとも、連続的または非連続的に個別に検出することを可能とする位置検出手順と、前記移動量検出手順により検出した移動量情報と、前記位置検出手順により検出した移動体の位置情報とを照合し、前記各移動体の連続する位置を各移動体を特定しつつ検出すると共に、前記位置検出手順が移動体の位置を連続的に検出できなかった時間帯における位置の検出は、前記移動量検出手順と前記位置検出手順が該前後の時間帯に検出できた照合関係を基に、前記移動量検出手順の出力された移動量情報のみにより移動体の位置検出を行うための照合手順とを含むことを特徴とする。
これにより、複数の子供の位置を個別に連続的に検出できる。また、ＰＨＳ（登録商標）を使用する位置検出の場合のように、子供が継続的に電波を浴びることがない。また、例えば、複数の子供がトンネル（遊技用）に入って、誰が先に出てきたか分からないような場合でも、位置情報を正しく把握し、個人識別ができる。また、例えば、ドアの入り口で、移動量データをサーバ等に取り出すようにすれば、少なくとも、それまでの移行量とＴＶカメラによる位置測定結果から、ドアを通過するまでの子供の位置をトレースできる。
【００２４】
また、本発明のコンピュータプログラムは、１または２以上の移動体の連続する位置を検出するための移動体の位置検出システム内のコンピュータに、前記各移動体に取り付けられて当該移動体の移動量を連続的に検出するための移動量検出手順と、前記各移動体の位置を、その移動体自身を同定しなくとも、連続的または非連続的に個別に検出することを可能とする位置検出手順と、前記移動量検出手順により検出した移動量情報と、前記位置検出手順により検出した移動体の位置情報とを照合し、前記各移動体の連続する位置を移動体を特定しつつ検出するための照合手順とを実行させるためのプログラムである。
【００２５】
また、本発明のコンピュータプログラムは、１または２以上の移動体の連続する位置を検出するための移動体の位置検出システム内のコンピュータに、前記各移動体に取り付けられて当該移動体の移動量を連続的に検出するための移動量検出手順と、前記各移動体の位置を、その移動体自身を同定しなくとも、連続的または非連続的に個別に検出することを可能とする位置検出手順と、前記移動量検出手順により検出した移動量情報と、前記位置検出手順により検出した移動体の位置情報とを照合し、前記各移動体の連続する位置を各移動体を特定しつつ検出すると共に、前記位置検出手順が移動体の位置を連続的に検出できなかった時間帯における位置の検出は、前記移動量検出手順と前記位置検出手順が該前後の時間帯に検出できた照合関係を基に、前記移動量検出手順の出力された移動量情報のみにより移動体の位置検出を行うための照合手順とを実行させるためのプログラムである。
【００２６】
請求項１及び請求項２に記載の移動体の位置検出システムにおいて使用される各手段は、以下のように作用する。
【００２７】
移動量検出手段を、例えば、加速度、各加速度を検出するセンサーと、この信号を検出するアンプ、バンドパスフィルタなどから構成する。このセンサーデータの記録は、比較的短いサンプリング周期で、前記移動量検出手段の内部に設置されたメモリ手段に記憶させる。しかし、非侵襲のデータ転送手段があれば、一定の時間間隔ごとに、移動体からサーバ等に転送してもよい。また、可能であればリアルタイムに、サーバ等に転送しても良い。転送回数が少なければ、例えば、無線を用いても、子供達への影響は小さいと考えられるからである。なお、加速度センサーの出力を積分などして移動量データを算出するが、この算出は移動量検出手段中で行ってもよいし、後述する照合手段中で行ってもよい。
【００２８】
位置検出手段は、例えば、カメラ等により撮像された画像によって、移動体の存在位置を検出する手段である。例えば、カメラの画像から、あらかじめ撮影されている固定背景を削除して、人間の画像のみを切り出し、個別部分は人間として特定し、連続して複数の人間の画像が一緒になってしまっている部分は、その形態から人間の位置を割り出す。後述するように、本発明においては、この個人の位置特定は、１００％の認識確率がなくても許容される。なお、検出は必ずしもカメラを用いて行う必要はなく、床に広範囲に埋め込まれた圧力センサー、赤外線検出装置等を使用しいてもよい。なお、このような位置検出手段だけでは、人間が誰であるかを認知できない。また、大きな動きは検出できても、細かい動きは検出できない。
【００２９】
照合手段は、前記位置検出手段（人間の位置は分かっているが、個人が特定できない）と、前記移動量検出手段（個人はあらかじめ特定されており細かい動きは分かるが、ドリフトの影響で、当該特定個人の位置はまったく分からない）の情報を総合して、個人名を特定しつつその位置を検出する。
【００３０】
上記照合手段の作用は、基本的には、位置検出手段の出力するそれぞれの個人に対する移動量の大まかな時間的変化と、前記移動量検出手段の出力から計算される移動量の時間的変化を比較して、その２つが似ているものを探して、前記位置検出手段が検出する個々の人間について、前記移動量検出手段との対応付けを行い、結果として、個体名を特定しつつ、位置を検出する。
【００３１】
また、請求項３及び請求項４に記載の移動体の位置検出システムにおいて使用される各手段は、以下のように作用する。
【００３２】
移動量検出手段は、請求項１に対する移動量検出手段と同一構成で実現できるものである。例えば、加速度、または角加速度を検出するセンサーと、この信号を検出するアンプ、バンドパスフィルタなどから構成される。後述する本発明の実施の形態では、以下、この記録は、比較的短いサンプリング周期で、前記移動量検出手段の内部に設置されたメモリ手段に記憶する。しかし、非侵襲のデータ転送手段があれば、一定の時間間隔ごとに、移動体からサーバ等に転送してもよい。また、可能であればリアルタイムに、サーバ等に転送しても良い。転送回数が少なければ、例えば、無線を用いても、子供達への影響は小さいと考えられるからである。なお、加速度センサーの出力を積分などして移動量データを算出するが、この算出は移動量検出手段中で行ってもよいし、後述する照合手段中で行ってもよい。
【００３３】
位置検出手段は、前記請求項１の位置検出手段と同一の構成で実現できる。例えば、カメラ等により撮像された画像によって、移動体の存在位置を検出する手段である。例えば、カメラの画像から、あらかじめ撮影されている固定背景を削除して、人間の画像のみを切り出し、個別部分は人間として特定し、連続して複数の人間の画像が一緒になってしまっている部分は、その形態から人間の位置を割り出す。後述するように、本発明においては、この個人の位置特定は、１００％の認識確率がなくても許容できる。なお、このような位置検出手段だけでは、人間が誰であるかを認知できない。また、大きな動きは検出できても、細かい動きは検出できない。
【００３４】
照合手段は、前記位置検出手段（人間の位置は分かっているが、個人が特定できない）と、前記移動量検出手段（個人はあらかじめ特定されており細かい動きは分かるが、ドリフトの影響で、当該特定個人の位置は分からない）の情報を総合して、個人を特定しつつその位置を検出する。
【００３５】
上記照合手段の作用は、基本的には、位置検出手段の出力するそれぞれの個人に対する移動量の大まかな時間的変化と、前記移動量検出手段の出力から計算される移動量の時間的変化を比較して、その２つが似ているものを探して、前記位置検出手段が検出する個々の人間について、前記移動量検出手段との対応付けを行い、結果として、個人名を特定しつつ、連続する位置を検出可能とする。
【００３６】
ただし、上記位置検出手段では、かならずしもひとりの個人の位置を、正しく連続して追跡できない。例えば、ＡとＢの２個の移動体（個人）を考える。ＡとＢは、特定個人の誰れであるかは位置検出手段としては認知しない。ただ、その場所に、人間がいることを検出して、ＡとＢとにラベル付けしているに過ぎない。問題は、上記位置検出手段が、開園時刻から閉園時刻まで、完全に正しく、ＡならＡを追跡できるかどうかである。実際には、これは、すべての移動体である人間が、常に一定の距離をおいて行動していれば、ある程度やれるかもしれない。しかし、それは、非現実的な設定であり、実際には以下のような問題が生じる。
【００３７】
「冗長」：追跡していたときに、何らかの反射光により、本来は人間がいないところに人間がいたように見える。
「消失」：本当は人間がいるのに、何らかの原因で、人間が一時的に検出できなくなる。
「追跡ミス」：人間同士が接触・連続したため、接触する前の人間Ａが、その後、どちらに分離して移動して行ったかが完全に分からない場合などである。
【００３８】
このような場合に対処するために、本発明では、上記位置検出手段が報告する位置情報は、途切れ途切れ（非連続）であるとする。上記の「消失」が生じると、そのようになることは明らかである。また、「冗長」が生じると、結果として、偽の個人が検出された部分の前後で、記録は消失しているので、「消失」と等価である。また、２つの移動体が一度合流して、再度、分離した場合には、いったん分離時点で、追跡を打ち切って、分離以降の位置追跡は、別の人間の検出のように扱わざるを得ない。どちらがどちらへ移行したかが、画像のみでは判別できない場合があるからである。したがって、この場合にも、分離した後の位置情報については、分離時点に「消失」があるように扱えることになる。
【００３９】
上記のように、画像認識による移動体の位置情報は、個人特定できないのみではなくて、測定時間内に、最初から再度まで、連続して個体を追跡できているわはでもない。もちろん、たまたま、そのような追跡が実現できているケースも存在するかもしれないが、多くの場合、人間同士が抱き合ったり、手をつないでダンスするなどの行動にでると、（個人特定はできないまでも）ずっとそれまではひとりの幼児を追跡していたと思われていた追跡記録が途切れてしまう。また、例えば、園庭にあるトンネルにもぐったり、たまたまカメラと被写体の間に、障害物があった場合にも、同様の現象を生じる。二人の子供がトンネルに入ってしまうと、先にトンネルから出てきた子供が、先に入った子供とは特定できないからである。
【００４０】
位置検出手段は、個々の移動体を検出する機能を持つが、上記した「冗長」、「消失」、「追跡ミス」の検出誤りを生じる。これを回避するため、位置検出機能として、新しい移動体を検出する「生成」、移動体の消失を検出する「消滅」、複数に分かれていた移動体の１移動体への変化を検出する「合体」、１移動体の複数移動体への分離を検出する「分割」の４種類を設け、「生成」または「分割」から「消滅」または「合体」までの間をセグメントと定義する。そして、各々のセグメント毎に、（移動体を特定できないにせよ）個々の移動体を個別に管理することにする。
このような場合には、明らかに２つの機能を必要とする。最初の照合機能は、セグメント毎に個別に検出した移動体の位置情報の各々に対して、前記移動量情報との照合によって、各セグメントごとに個人特定する作業である。そして、これによって、特定の個人の最初から最後までの位置情報が得られるが、残念ながら、時間的に、短時間であるが、その一部が欠落することもある（例えば、抱き合っていた時間やトンネルの中にいた時間）。第２の照合機能は、このような欠落した時間帯の位置を照合する機能である。このような場合の、単純な解決手段は、単純に直線補間することである。もちろん、２次、３次の多次元の関数補間を行っても良い。それも、本発明の主旨に含まれる。しかし、より正確な手段は、短時間であれば、前記移動量検出手段の結果得られる位置の変化情報を利用して、この欠落部分をうめてやることである。短時間の動きの範囲であれば、ドリフト対策としてＤＣ分が除去された加速度情報であっても、一定量の意味を持つからである。
【００４１】
以上の構成によって、前記位置検出手段の出力が、完全に連続していない場合であっても、被追跡移動体（実際には、本明細書の例では人間であり幼児）の位置を開園時点から閉園時点まで連続して特定できる。即ち、カメラ等の画像情報のみからでは得られなかった個人識別が実現でき、しかも、きめ細かい加速度センサー等の情報と位置情報の双方が得られるのである。
【００４２】
【発明の実施の形態】
［第１の実施の形態］
図１に、本発明の第１の実施の形態である位置検出システム１のシステム構成例を示す。本発明の移動体の位置検出システム１は、移動体１００に取り付けられて当該移動体１００の加速度、速度、角加速度、あるいは角速度を検出する移動量検出手段１０と、ＴＶカメラ等の撮影画像に基づいて移動体１００の位置をその移動体１００の名前等を特定することなく検出する位置検出手段１１と、前記移動量検出手段１０が検出した移動量情報と、前記位置検出手段１１が検出した移動体の位置情報とを照合するごとにより、前記移動体１００の連続する位置を移動体１００を特定しつつ検出する照合手段１２から構成される。なお移動体１００は、例えば、幼児または保育士、幼稚園教諭などの人間である。ただし、これは、生物でも無生物でも良い。特に、人間であることに限定されない。
【００４３】
（１）移動量検出手段
移動量検出手段１０は、幼児個々に装着されるものであって、加速度、速度、角加速度、角速度センサー等により幼児の運動を検出する手段である。図３は、移動量検出手段１０の構成例を示す図である。図３に示すように、三次元加速度センサー２００、三次元加速度センサー２００の出力を増幅するアンプ２０１、一定の時間間隔ごとにこの３次元加速度センサー２００の出力をサンプリングするサンプリング回路２０２、及び、サンプリング結果を記憶するメモリー回路２０３から構成される。
加速度センサー２００、アンプ２０１、サンプリング回路２０２は、それぞれ通常の技術者の設計上の判断により選択使用されるものである。また、メモリー回路２０３も同様であり、ＣＭＯＳ−ＲＡＭ、フラッシュＲＡＭ、ＦＲＡＭ（強誘電体メモリ）、ＭＲＡＭ（磁気メモリ）等の不揮発性メモリとその読み出し書き込み制御回路から構成される。また、記録された情報を外部に取り出すインタフェース回路２０４も必要となる。例えば、一日が終わった時に、保育士、あるいは幼稚園教諭が、子供達から加速度センサーが入った装置をはずして、データ転送のための装置に装着する。インタフェース回路２０４としては、例えば、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）を使用することができる。
なお、加速度センサーは必ずしも３次元センサーである必要はなく、また、３次元、２次元の加速度センサーの場合には、センサー出力の絶対値を計算する回路をこれに付加してもよく、また、必要に応じて、速度・移動量算出回路２０５を使用し、加速度を積分して速度及び移動量データを求めて使用してもよい。
【００４４】
なお、本実施の形態例では、リアルタイムに上記の加速度センサー２００の信号を幼児から送信するような構成例については例示していない。しかし、図３に示す回路構成にさらに送信回路を付加して、外部にリアルタイムに送信することもできる。また、常時に送信するのではなくて、一定の時間間隔ごとに、あるいは、例えば部屋の入り口を通過した瞬間に無線、赤外線、超音波等のリンクによって、外部のサーバ等にデータを転送することもできる。
【００４５】
さらに、例えば、保護者から幼児の位置検出の依頼があって初めて、データを送信するオンデマンドのデータ転送も考えられる。この場合には、保護者が納得した上でデータが転送されるので、トラブルは生じない。保護者が位置検出を望まなければ、電波は発生しない。
【００４６】
（２）位置検出手段
位置検出手段１１は、「検出対象となる幼児（幼児名）を特定することなく、その個体の概略位置を検出する」手段であって、１００％の認識性能を必ずしも要求するものではない。具体的な構成例としては、例えば、ＴＶカメラで部屋や園庭の上部から撮影された画像から、幼児の位置を抽出する。
【００４７】
図４は、位置検出手段１１の構成例を示す図である。位置検出手段１１は、ＴＶカメラ３００、ＴＶカメラ３００の画像と予め撮像された幼児がいないときの背景画像３０１との差分を取って、幼児の占める領域を抽出する差分回路３０２、抽出結果から幼児の個々の領域を切り出す切り出し回路３０３から構成される。そして、最終的な個々の幼児の中心位置は、ＸＹ座標として、出力回路３０４から出力される。
【００４８】
図５は、位置検出手段１１（図４参照）の処理の流れを模式的に示す図である。ＴＶカメラ３００の撮影画像４００は、通常のＴＶ画像であるが、背景画像３０１との差分によって、差分抽出結果４０１となる。そして、これから、幼児の領域を切り出した画像４０２として、画像上の幼児の領域の中心（重心）を検出して座標データとする。
【００４９】
ここで、画像処理は、非常に短い時間間隔で実行可能である。ＴＶカメラはノンインターレース換算でも、毎秒３０回撮影しているから、３０分の１秒ごとに、上記の幼児領域を抽出できる。したがって、ある幼児の領域は、画面が変わったからといって、突然、ワープするように別の場所に行くことはない。したがって、実際には、抽出された各幼児領域の重なりを知らせることによって、上記の幼児の領域の中心データは、ラベル付けして、同一ラベルに属する座標データは、時間的に連続したデータとして出力できることになる。
【００５０】
しかしながら、上記の連続したラベル付けは、常にできるものではない。幼児がトンネル（遊技用）に入って、別の場所から顔を出した場合には、当然、観測されたデータは別のデータとなる。この場合、トンネルから出てきた幼児の画像には、別のラベル付けをするしかない。トンネルの中で別の子供にすり替わっているかもしれないからである。
【００５１】
また同様のラベル付けの非連続性は、例えば、２人の子供が抱き合ったり、取っ組み合いをしたり、お昼寝の布団が重なっている場合などに生じる。例えば、２人の子供が抱き合った場合には、それまでの２つのラベルがその合一した子供領域に属していることは分かっても、それがどの部分かを識別することは難しい。さらに、この合一領域が分離して、それぞれ個体として、領域を移動して行った場合には、領域に重なりがあるからといって、特定のラベルをつけるわけには行かない。別のラベルを付与する必要がある。
【００５２】
以上説明したように、基本的には、抽出された位置座標は、ラベルごとに、時間的に連続したデータである。しかし、それは、システムの作動のスタート時点から最後まで一貫して続くものではない。ある開始時点から終了時点までの連続したデータにすぎない。このような一定のラベルが付与された一連の位置座標データを、前述したように、本明細書ではセグメントと呼んでいる。
【００５３】
図６は、そのセグメント化された位置座標データを模式的に一次元として、表現している。ここでは、６つのセグメントを検出している。最初から存在している＃１と＃２のセグメントは、＃２が合体する形で消失し、その後に再度分割して新しい２つのセグメント＃３と＃４になり、＃５は１移動体として継続して存在し、＃６は途中から生成し、再び消滅する形で空間から退出していることを示している。この図６は模式的なものであって、実際の位置座標データは、２次元、あるいは３次元である。また、ここで再度確認するように、このラベルは、システムが勝手に付与したものであり、その幼児が具体的に誰であるかはまったく分かっていない。また、時間的に離れた場所にあって、別のラベルを付与されたセグメントデータであっても、実際には、同一の幼児を対象としていることが多々ありうるが、この位置検出手段１１の段階では、それらを特定することはできない。
【００５４】
（３）照合手段
図７は、照合手段１２の基本的機能について説明するための図である。ここでは、説明を簡単にするために、上記のセグメントが３個あり、また、移動量検出手段１０の出力も３個あるとする。セグメントは、図７では、同時に始まって同時に終わっているが、必ずしも、そのようなセグメント状態であることは必要ではない。照合手段１２の基本的作用は、このセグメントデータと移動量データとを比較して、なんらかの距離に基づいて、もっとも距離が近いもの同士を対応付けることである。なお、図７では、移動量データは３次元の加速度計の出力を積分した距離が３次元ベクトルの絶対値（ベクトルの大きさ）として表示されているが、本発明においては、かならずしも絶対値にする必要もないし、また、加速度を積分して速度にすることも必須の要件ではない。
なお、セグメントは、常に対応する移動体を持つとは限らない。例えば、実際には、あるセグメントが猫を検出していたとする。この場合でも、照合手段１２の作用によって、対応する移動量情報のないセグメントは、対応する移動体が決まらないので、ノイズとして除去できる。
【００５５】
図８は、照合手段１２の具体的な構成例を示す図である。ここでは、照合手段１２には、時系列的なセグメントデータと、３個の時系列的な移動量データが入力されている。セグメントデータは、まず移動距離計算回路５００に入力される。ここでは、サンプリングポイントの前後でどれくらい移動したかを各要素の差分を計算することにより、幼児の移動量をベクトル化する。もともとのセグメントデータが位置の情報であるので、あえて移動量とするために差分を計算した。この結果として、ｎ個のサンプリングポイントに対応したセグメントデータが得られる。この修整された３個のセグメントデータと、３個の時系列的な移動量データが距離計算回路５０１に送信される。ただし、時間のサンプリングポイントも同一タイミングでｎ個あるとする。即ち（修整後の）セグメントデータと移動量データは、いずれもｎ次元の同一次元数をもつ数値要素のベクトルである。
【００５６】
（修整後の）セグメントデータと移動量データは、距離計算回路５０１に入力される。距離計算回路５０１は、セグメントデータと、移動量データのベクトルがなす角のコサインを例えば計算する。要するに相関係数である。これによって、移動量のパタンが近いものについては、より１に近い相関係数が得られることになる。セグメントデータと移動量データがもっとも類似しているものが大きな相関係数を持つのである。
【００５７】
相関係数の計算結果は、対応付け回路５０２に送られる。ここでは、例えば、以下の手順によって、セグメントデータと移動量データの対応付けをする。
（ａ）ステップ１　：　最大の正の相関係数を持つセグメントデータと移動量データを抽出して、対応付けする。対応付けが終了したセグメントデータ、および移動量データに関連した相関係数データは以後のステップで無視する。
（ｂ）ステップ２　：　セグメントデータと移動量データがなくなるまで、上記のステップ１を繰り返す。
【００５８】
上記の処理によって、もっともパタン的に似ているセグメントデータと移動量データがそれぞれ対応付けられる。移動量データは、個々の幼児毎に取得されている。即ち、移動量データは、個人が特定されている。一方、セグメントデータでは個人は特定できていないが、この照合によって、セグメントデータの個人名が判定するのである。
【００５９】
以上の構成によって、本発明では、電波等の侵襲性をもつ信号伝達手段を用いることなく、子供の位置を連続的に取得できる。また、本発明では、加速度などのきめ細かい情報が得られるので、子供の細かい動作データを取得できる。また、本発明では、ＰＨＳ（登録商標）のように大きな設備を打つ必要がないので、より経済的に、位置検出が可能である。
【００６０】
また、ある程度リアルタイムに位置情報を必要とする場合であっても、ＰＨＳ（登録商標）のように頻繁に無線電波を出して位置を報告する必要がない。長い時間間隔のポイントポイントで報知したり、ドアなどを通過した際に、一挙にデータ転送をすれば、電波等の侵襲性を持つ媒体の利用を押さえ込み、より被爆への危険を減少させることができる。また、このようなデータ転送を使用すると、例えば、ＲＦＩＤタグを利用するような方法にくらべてデータリンク手段を簡単に構成でき、システム価格を引き下げることも可能である。
【００６１】
［第２の実施の形態］
図２に、本発明の第２の実施の形態である位置検出システム２のシステム構成例を示す。移動体の位置検出システム２は、２個以上の複数個の移動体１００にそれぞれ取り付けられて、前記複数個の移動体１００の加速度、速度、角加速度、あるいは角速度をそれぞれ検出する移動量検出手段１０と、カメラ等の撮影画像に基づいて前記移動体１００の位置をその移動体を特定することなく検出する位置検出手段１１と、前記移動量検出手段１０が検出した移動量情報と、前記位置検出手段１１が検出した移動体の位置情報とを照合し、前記位置検出手段１１が移動体の位置を誤認識あるいは検出失敗している部分については、前記移動量検出手段１０の出力のみから位置検出する照合手段２０とから構成される。
【００６２】
移動体１００は、図１に示す移動体１００と同一である。例えば、幼児または保育士、幼稚園教諭などの人間である。ただし、これは、生物でも無生物でも良く、特に、人間である必要もない。
【００６３】
（１）移動量検出手段
移動量検出手段１０は、図１に示す移動量検出手段１０と同一である。幼児個々に装着されるものであって、加速度、速度、角加速度、または角速度センサー等の幼児の運動を検出し移動量を求めるための手段である。
【００６４】
（２）位置検出手段
位置検出手段１１は、図１に示す位置検出手段１１と同一である。「被検出対象の幼児名などを特定することなく、位置を検出する手段である。具体的な構成例としては、例えば、ＴＶカメラで部屋や園庭の上部から撮影された画像から、幼児の位置を抽出する手段である。
【００６５】
（３）照合手段
照合手段２０の基本的な機能は、図１に示す照合手段１１の機能を含むものである。ただし、この照合手段２０では、セグメントデータに、図９に示すように、余分なセグメントデータ、セグメントデータの一部消失、合流したセグメントの分離等がある場合でも処理を行うことができる。図９中で「＃」を付して示している数字は、セグメンテーションのラベルである。ただし、合流したセグメントの分離の場合には、結果として、合流前のセグメントと連続したものであることは確実であるが、どちらがどちらか分からないので、別のセグメントラベルが付与されている。
【００６６】
照合手段２０の処理として、以下のステップを実行する。
（ａ）ステップ１：たとえば、照合手段１２のところで説明したステップによって、各セグメントと個人識別されている移動量データとを対応づける。つまり、各セグメントに個人識別情報が付与される。図９に、「太郎君」、「花子さん」と書かれているのは、その個人識別結果である。
【００６７】
（ｂ）ステップ２：個人識別結果に従って、同一個人に属するセグメントデータを連続させる。この際、時間的に飛躍がある場合については、移動量データから計算される移動量によって、補間を行う。これは、検出データが３次元の加速度データであれば、それをそれぞれ積分したものが速度となるので、速度と時間をかけることによって、移動量を計算できるからである。
また、２個以上のセグメントが合流している状態（つまり、２人以上の子供が抱き合ったりして、区別できないが、どこにその集団がいるかは分かる状態）については、その合流中の位置座標を、結果として識別された双方のセグメントに属する子供の位置情報として流用する。
【００６８】
（ｃ）ステップ３：すべての子供について、セグメントを連続させるまで、上記のステップ１及びステップ２を繰り返す。これらの処理で、どこにも所属しなかった、比較的時間的継続の短いセグメントは、誤認識によって現れた偽のセグメントして、個人識別対処からはずす。
【００６９】
以上の処理によって、例えば、子供がトンネルに入って、どちらが先に出てきたか分からないような場合でも、位置情報を正しく把握し、個人識別ができる。また、トンネルの中のように、ＴＶカメラでは位置が分からない場所についても、あるいは、トイレの中のように、ＴＶカメラの撮影がはばかれる場合についても、得られていない位置情報を、移動量検出結果から補填できる。
【００７０】
なお、本発明では、電波などの侵襲性の伝達媒体を利用することを意図的にさけているので、以上説明した例では、移動量データを頻繁に送信することは考えていない。一方、ＴＶカメラによる位置検出は、リアルタイムに実行されている。例えば、ドアの入り口で、データをサーバ等に取り出すことができれば、少なくとも、それまでの移行量とＴＶカメラによる位置測定結果から、ドアを通過するまでの子供の位置をトレースできる。
【００７１】
このことは、ドアに入った瞬間の子供の個人識別が結果として本発明では可能であることに注意されたい。このため、それ以降、ＴＶカメラによる位置測定結果が、単一のセグメントして測定できている限りにおいては、ターゲットとなっている子供の位置が（移動量データのテレメトリングは未了であるにもかかわらず）続け得ることになる。例えば、保護者がＷｅｂカメラ等により、自分の子供を画像として遠隔地から観察したい場合においても、多数ある部屋、広い部屋の中で、確実に保護者の探している自分の子供だけを撮影して伝送することが可能となる。
【００７２】
もちろん、上記のように、特定した子供の位置について、ＴＶ画像を伝送することは、ＰＨＳ（登録商標）を用いたリアルタイムな位置検出が行われていれば、技術的には可能である。しかし、そのためには、短い周期で、電波をＰＨＳ（登録商標）から出力させて、（子供を電波に被爆させて）処理を実現する必要が生じる。本発明では、これに対して、電波によるテレメトリングを実行したとしても頻度は少なく、また、基地局やＲＦＩＤなどの設備が極めて簡単となる。
【００７３】
以上、本発明の実施の形態ついて説明したが、図１及び図２に示す移動量検出手段１０、位置検出手段１１、照合手段１２及び２０内の各機能は専用のハードウエアにより実現されるものであってもよく、また可能な場合はメモリおよびＣＰＵ（中央処理装置）等の汎用の情報処理装置により構成され、この処理部の機能を実現するためのプログラム（図示せず）をメモリにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。
【００７４】
また、図１及び図２に示す移動量検出手段１０、位置検出手段１１、照合手段１２及び２０内の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、必要な処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【００７５】
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可般媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの（伝送媒体ないしは伝送波）、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【００７６】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の移動体の位置検出システムは、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００７７】
なお、移動量検出手段から得られた移動量情報と、位置検出手段から得られた位置情報の照合は、各手段が、他手段とは独立に行う必要は必ずしもないことに注意しなければならない。例えば、位置検出手段としてカメラ画像からの位置抽出を用いた場合、一つの実現方法は、連続的に撮影された画像のピクセル単位での差分を取ることにより、何かが移動していることを占める領域を抽出する手法である。
差分検出により得られた位置情報は、言うまでもなく、点ではなく、領域である。ある移動体に相当する部分は、例えば、影の部分も含んでおり、必ずしも移動体自体の外見的形態（言い換えると、カメラから見た外見的形態の輪郭）に等しいとは限らない。また、複数の移動体の差分信号がオーバーラップしたり、あるいは、カーテンなどが風にゆれたり、あるいは、太陽光線が急に差し込んできたために、いままで日陰であった領域が、差分が検出された領域として抽出されることもある。
【００７８】
一方、移動量検出手段は、個人が特定された上で、その各個人について移動量を検出している。例えば、移動量検出手段として加速度センサーを用いている場合、実際には加速度センサーの技術的限界（加速度検出可能な周波数範囲が限定されている、あるいは、センサーアンプのＤＣドリフトによってＤＣ成分が重畳されており、ＤＣ出力成分をそのまま加速度とは扱えない等）によって、該加速度を積分したからと言っても、実際の速度には正確にはならない。しかし、近年のマイクロマシン技術の進展によって、加速度センサーの性能は向上しつづけており、現状でも、ごく短時間であれば、加速度センサーの情報を積分することによって、移動速度や移動距離を、ある程度、推定できる。
【００７９】
例えば、移動体が全く動いていないときには、加速度センサーからの信号はないが、その期間中（移動体が動いていない期間中）にカメラの照明条件が変化すると、差分信号が全画面上に出現する。しかし、移動体からの移動信号がない以上、これは、そもそも差分信号出力として、検出する必要はないものである。このように、移動量検出手段からの情報を併用すれば、余分な計算を除去できる。
【００８０】
また、照明条件が画面中で変化する中で、特定の移動体のみが移動したとする。この場合には、差分信号は、画面全体に現れる。それは、特定移動体の移動の結果の部分を含むものの、大半は、照明条件の違いにより生じた部分である。本当に必要なのは、移動体が移動している部分の差分情報のみである。このような場合には、移動体の移動情報から、カメラの画像データの中で、移動情報にそった動きをしている部分領域のみを抽出して、差分信号としなければならない。そうでないと、カメラの画像データのみから差分を取ると、移動体が動いている部分も、照明変化により差分となった部分もすべて、位置情報となってしまう。このような、情報があまりにも冗長な位置情報を用いたのでは、照合自体が困難となる。
【００８１】
以上の例で示したように、位置検出手段の位置算出において移動量検出手段の情報を活用することを、本発明の主旨は含んでいる。また、位置検出手段の性能向上のために、領域切り出しの段階から、他の情報量を利用することはむしろパターン認識技術の上では自然であり、本発明はその処理を含むものである。
【００８２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の移動体の位置検出システム及び移動体の位置検出方法においては、各移動体の移動量を加速度センサー等の移動量検出手段により検出し、また各移動体の位置をＴＶカメラ等の位置検出手段によりその移動体自身を同定しなくとも、連続的または非連続的に個別に検出し、移動量検出手段より得た移動量情報と、位置検出手段より得た位置情報とを照合し、移動体の連続した位置を移動体を特定しつつ検出する。
これにより、複数の子供の位置を個別に連続的に検出できる。また、ＰＨＳ（登録商標）を使用する位置検出の場合のように、子供が継続的に電波を浴びることがない。また、例えば、複数の子供がトンネル（遊技用）に入って、誰が先に出てきたか分からないような場合でも、位置情報を正しく把握し、個人識別ができる。また、例えば、ドアの入り口で、移動量データをサーバ等に取り出すようにすれば、少なくとも、それまでの移行量とＴＶカメラによる位置測定結果から、ドアを通過するまでの子供の位置をトレースできる。
【００８３】
また、本発明の移動体の位置検出システムにおいては、移動量検出手段には、加速度、速度、角加速度、または角速度センサーを使用し、位置検出手段には、画像処理用ＴＶカメラまたは加重センサを使用する。
これにより、例えば、加速度ジャイロなどのように、細かい動作を検出できるセンサーを幼児に装着し、幼児教育の効果などの細かい評定に利用できるデータを得ることができる。また、ＰＨＳ（登録商標）による位置検出では、位置の精度を上げようとすればするほど、電波を発信する間隔をつめて、幼児の電波被爆量を増大させる必要がある。しかし、本発明では、ＴＶカメラ等で位置検出しているので、最初から、３０分の１秒程度の極め細かい測定が可能となる。
【００８４】
また、本発明の移動体の位置検出システム及び移動体の位置検出方法においては、各移動体の移動量を加速度センサー等の移動量検出手段により検出し、また各移動体の位置をＴＶカメラ等の位置検出手段によりその移動体自身を同定しなくとも、連続的または非連続的に個別に検出し、移動量検出手段により検出した移動量情報と、位置検出手段により検出した移動体の位置情報とを照合し、移動体の連続した位置を移動体を特定しつつ検出すると共に、位置検出手段が移動体の位置を連続的に検出できなかった時間帯における位置の検出は、移動量検出手段と位置検出手段が該前後の時間帯に検出できた照合関係を基に、移動量検出手段の出力された移動量情報のみにより移動体の位置検出を行う。
これにより、複数の子供の位置を個別に連続的に検出できる。また、ＰＨＳ（登録商標）を使用する位置検出の場合のように、子供が継続的に電波を浴びることがない。また、例えば、複数の子供がトンネル（遊技用）に入って、誰が先に出てきたか分からないような場合でも、位置情報を正しく把握し、個人識別ができる。また、例えば、ドアの入り口で、移動量データをサーバ等に取り出すことができれば、少なくとも、それまでの移行量とＴＶカメラによる位置測定結果から、ドアを通過するまでの子供の位置をトレースできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態である位置検出システムのシステム構成例を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態である位置検出システムのシステム構成例を示す図である。
【図３】移動量検出手段の構成例を示す図である。
【図４】位置検出手段の構成例を示す図である。
【図５】位置検出手段における処理の流れを模式的に示す図である。
【図６】セグメント化された位置座標データの模式図である。
【図７】照合手段の基本的機能について説明するための図である。
【図８】照合手段の構成例を示す図である。
【図９】セグメントデータの模式図である。
【符号の説明】
１，２　移動体の位置検出システム
１０　移動量検出手段
１１　位置検出手段
１２，２０　照合手段
１００　移動体
２００　加速度センサー
２０１　アンプ
２０２　サンプリング回路
２０３　メモリ回路
２０４　インタフェース回路
２０５　速度・移動量データ算出回路
３００　ＴＶカメラ
３０１　背景画像
３０２　差分回路
３０３　切り出し回路
３０４　出力回路
４００　撮影画像
４０１　差分抽出結果
４０２　切り出し画像
５００　移動距離計算回路
５０１　距離計算回路
５０２　対応付け回路
【図１】
2004096501.tif 000003
【図２】
2004096501.tif 000004
【図３】
2004096501.tif 000005
【図４】
2004096501.tif 000006
【図５】
2004096501.tif 000007
【図６】
2004096501.tif 000008
【図７】
2004096501.tif 000009
【図８】
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【図９】
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