(57)【要約】【課題】  簡易な構成で安価な物体検出装置を提供する。【解決手段】  所定領域の輝度に関する輝度情報を取得する輝度センサー（２０）と、前記輝度情報を風景情報として記憶する風景情報記憶部（４１）と、前記風景情報と、前記輝度センサーにより取得された前記輝度情報とを比較して、前記所定領域における物体の存在を検出する物体検出部（ＣＰＵ３０）と、を備えることを特徴とする物体検出装置を提供する。【選択図】  図１
2016151449.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定領域の輝度に関する輝度情報を取得する輝度センサーと、
前記輝度情報を風景情報として記憶する風景情報記憶部と、
前記風景情報と、前記輝度センサーにより取得された前記輝度情報とを比較して、前記所定領域における物体の存在を検出する物体検出部と、を備える
ことを特徴とする物体検出装置。
【請求項２】
前記輝度センサーにおけるゲインの変化に用いられるゲイン値を記憶するゲイン値記憶部をさらに備え、
前記ゲイン値記憶部に記憶された前記ゲイン値の変化が検出されたときに、前記風景情報記憶部に記憶された前記風景情報を前記輝度情報により更新する
ことを特徴とする請求項１に記載の物体検出装置。
【請求項３】
前記輝度センサーにより取得された前記輝度情報に対して線形補間処理を行う線形補間処理部をさらに備え、
前記風景情報記憶部及び前記物体検出部は、前記輝度情報に代え、線形補間後の輝度情報を用いた処理を行う
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の物体検出装置。
【請求項４】
前記物体検出装置を備える空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、空間内に物体が存在することを検出する物体検出装置などに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、部屋の中などの所定の空間内に人などが存在することを検出する物体検出装置があった。このような物体検出装置では、所定位置から空間の状態をイメージセンサーで画像として取得し、このイメージセンサーで取得した空間画像に生じる画像の変化に応じて、人などの動く物体の存在を判定していた。例えば、特許文献１には、カメラで取得した画像データに基づいて物体の検出を行う技術について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−８９９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術を含む従来の技術では、画像を取得するイメージセンサーを利用していたため、物体検出装置を安価に提供しづらい点で課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するために次のような手段を採る。なお、以下の説明において、発明の理解を容易にするために図面中の符号等を括弧書きで付記するが、本発明の各構成要素はこれらの付記したものに限定されるものではなく、当業者が技術的に理解しうる範囲にまで広く解釈されるべきものである。
【０００６】
本発明の一の手段は、
所定領域の輝度に関する輝度情報を取得する輝度センサー（２０）と、
前記輝度情報を風景情報として記憶する風景情報記憶部（４１）と、
前記風景情報と、前記輝度センサーにより取得された前記輝度情報とを比較して、前記所定領域における物体の存在を検出する物体検出部（ＣＰＵ３０）と、を備える
ことを特徴とする物体検出装置である。
【０００７】
上記構成の物体検出装置によれば、イメージセンサーと比較して安価に入手可能な輝度センサーを利用して物体を検出しているため、物体検出装置を安価に構成することが可能となる。また、物体検出部は輝度情報の処理を行うのみであるため、画像処理を行う場合と比較して、処理すべき情報量を比較的少なくすることができる。これにより、物体検出部も比較的安価な構成とすることができる。
【０００８】
上記物体検出装置において、好ましくは、
前記輝度センサーにおけるゲインの変化に用いられるゲイン値を記憶するゲイン値記憶部（２１）をさらに備え、
前記ゲイン値記憶部に記憶された前記ゲイン値の変化が検出されたときに、前記風景情報記憶部に記憶された前記風景情報を前記輝度情報により更新する。
【０００９】
上記構成の物体検出装置によれば、オートゲインコントロール機能などのゲイン調整機能を有する輝度センサーにおいて、照明や天候の変化により所定領域の明るさが大きく変化したことをゲイン値により判定して該所定領域の風景情報を更新することができる。これにより、簡単かつ適切な方法で、風景情報の更新を行うことが可能となる。
【００１０】
上記物体検出装置において、好ましくは、
前記輝度センサーにより取得された前記輝度情報に対して線形補間処理を行う線形補間処理部をさらに備え、
前記風景情報記憶部及び前記物体検出部は、前記輝度情報に代え、線形補間後の輝度情報を用いた処理を行う。
【００１１】
上記構成の物体検出装置によれば、線形補間を利用した物体検出を行うことで、物体の位置及び移動速度などの情報をより詳細に取得することが可能となる。
【００１２】
また、本発明の別の手段は、上記物体検出装置を備える空調装置である。
【００１３】
上記構成の空調装置によれば、所定領域内の人の位置を特定することが可能となるので、より効果的に空調効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】物体検出装置位の構成図。
【図２】物体検出処理のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明に係る実施形態について、以下の構成に従って図面を参照しながら具体的に説明する。ただし、以下で説明する実施形態はあくまで本発明の一例にすぎず、本発明の技術的範囲を限定的に解釈させるものではない。なお、各図面において、同一の構成要素には同一の符号を付しており、その説明を省略する場合がある。
１．実施形態
（１）物体検出装置の構成例
（２）動作例
２．補足事項
【００１６】
＜１．実施形態＞
本実施形態の物体検出装置の特徴のひとつは、所定領域（空間）において人などの物体を検出する際に、イメージセンサーなどにより取得された画像ではなく、より情報量が少なく安価な輝度センサーにより取得された輝度情報を利用する点である。以下、具体的に説明する。
【００１７】
＜（１）物体検出装置の構成例＞
図１は、本実施形態の物体検出装置を備える車両の構成を示す図である。図１に示されるように、レンズ１０、輝度センサー２０、ゲイン値記憶部２１、ＣＰＵ３０、及びメモリー４０を含んで構成される。メモリー４０は、風景情報記憶部４１及び輝度情報記憶部４２を含む。
【００１８】
＜レンズ１０＞
レンズ１０は、輝度センサー２０に取り付けられるレンズであり、輝度センサー２０が所定の領域の輝度を取得するための補助装置として機能する。
【００１９】
＜輝度センサー２０＞
輝度センサー２０は、人などの物体を検出しようとする所定の領域（空間）における輝度を取得することができるよう構成される。輝度センサー２０は、レンズ１０が向けられた所定領域（空間）の輝度を、所定の分解能（例えば８×８）で取得し、輝度情報としてＣＰＵ３０に出力する。輝度センサー２０は、ゲイン値記憶部２１に記憶されるゲイン値によってゲイン（利得）を変更可能であり、輝度センサー２０から出力される輝度情報は、このゲイン値と積算されることでゲイン調整後の輝度情報に変換される。輝度センサー２０は、オートゲインコントロール機能を備えており、これによって、所定領域の輝度（明るさ）が所定の閾値を超えて変化したときに自発的にゲイン値を変更することができる。
【００２０】
＜ゲイン値記憶部２１＞
ゲイン値記憶部２１は、例えば揮発性のメモリーで構成され、輝度センサー２０で用いられるゲイン値を記憶するよう構成される。
【００２１】
＜ＣＰＵ３０＞
ＣＰＵ３０は、輝度センサー２０から入力された輝度情報に基づいて風景情報を生成し、この風景情報をメモリー４０の風景情報記憶部４１に記憶させるよう構成される。また、ＣＰＵ３０は、輝度センサー２０から入力された輝度情報と、風景情報記憶部４１に記憶された風景情報とを比較することで、輝度情報の取得対象の所定領域における輝度の変化を検出し、これによって、所定領域に物体が存在することを検出するよう構成される。すなわち、ＣＰＵ３０は、風景情報として記憶された所定領域の定常的な輝度情報に基づいて、この風景情報に入り込んできた物体を検出する。ＣＰＵ３０による検出対象の物体は、例えば人間や動物などである。
【００２２】
風景情報を生成するとき、ＣＰＵ３０は、輝度センサー２０から入力された輝度情報を所定回数取得し、これらの輝度情報が同一または略同一であった場合に、この輝度情報を風景情報として決定する。
【００２３】
また、ＣＰＵ３０は、風景情報と比較して異なる輝度情報の部分が検出されたときには、この部分に風景とは異なる物体が存在すると判定して、所定回数の輝度情報の取得を開始する。ここで取得された所定回数の輝度情報は、ＣＰＵ３０の制御により輝度情報記憶部４２に記憶される。ＣＰＵ３０はさらに、輝度情報記憶部４２に記憶された輝度情報に基づいて、検出された物体の移動方向及び移動速度を判定することができる。
【００２４】
＜メモリー４０＞
メモリー４０は、例えば揮発性のメモリーで構成され、図２に示されるように、風景情報記憶部４１及び輝度情報記憶部４２を含んで構成される。
【００２５】
＜風景情報記憶部４１＞
風景情報記憶部４１は、ＣＰＵ３０から入力された風景情報を記憶し、ＣＰＵ３０からの要求に応じてＣＰＵ３０に対して風景情報を出力するよう構成される。なお、風景情報とは、物体検出の基礎となる輝度情報のことである。
【００２６】
＜輝度情報記憶部４２＞
輝度情報記憶部４２は、ＣＰＵ３０の制御により、輝度センサー２０で取得された輝度情報を複数回数（複数フレーム）分記憶し、ＣＰＵ３０からの要求に応じてＣＰＵ３０に対してこの輝度情報を出力するよう構成される。
【００２７】
＜（２）動作例＞
次に、上記構成の物体検出装置における物体検出処理の動作について、図２に示される物体検出処理を示すフローチャートを参照しながら具体的に説明する。
【００２８】
＜Ｓ５００〜Ｓ５２０＞
物体検出装置において物体検出処理が開始すると（Ｓ５００）、ＣＰＵ３０は、輝度センサー２０を制御して、輝度データ（輝度情報）を１ｆｐｓ（１秒間に１フレーム）で１０回取得する（Ｓ５１０）。ここで、これらの輝度データの間で変化が見られた場合（Ｓ５２０でＮ）、Ｓ５１０の処理に戻って輝度データを１ｆｐｓで１０回さらに取得する（Ｓ５１０）。
【００２９】
＜Ｓ５３０＞
一方、これらの輝度データに変化が無い場合（Ｓ５２０でＹ）、ＣＰＵ３０は、これらの輝度データのうちの一を風景情報と決定し、風景情報記憶部４１に記憶させる（Ｓ５３０）。この風景情報は、言い換えれば、１０秒間の間で変化が無かった輝度データである。
【００３０】
＜Ｓ５４０＞
次に、ＣＰＵ３０は、上記の風景情報の記憶から５分が経過したか否かを判定する（Ｓ５４０）。なお、この５分という時間は所定の時間で置き換えてもよい。風景情報の記憶から５分が経過していた場合（Ｓ５４０でＹ）、Ｓ５１０の処理に戻り、ＣＰＵ３０は新たな風景情報を取得する。当該処理は、太陽の陰りや照明の状態によって所定領域の明るさが変化することを考慮して、所定時間経過したときには風景情報を更新するための処理である。
【００３１】
＜Ｓ５５０＞
一方、風景情報の記憶（更新）から５分が経過していない場合（Ｓ５４０でＮ）、ＣＰＵ３０は物体の検出を行うため、輝度センサー２０から輝度データを取得する（Ｓ５５０）。
【００３２】
＜Ｓ５６０＞
次に、ＣＰＵ３０は、上記処理で取得された輝度データと風景情報（風景データ）とを比較し、取得された輝度データが、風景情報（風景データ）に対して変化しているかを判定する（Ｓ５６０）。取得された輝度データが風景情報に対して変化していなければ（Ｓ５６０でＮ）、所定領域に物体は無いと判定し、Ｓ５４０の処理に戻る。
【００３３】
＜Ｓ５７０〜Ｓ５８０＞
一方、取得された輝度データが風景情報に対して変化していれば（Ｓ５６０でＹ）、ＣＰＵ３０は所定領域に物体が存在する（入り込んできた）と判定し（Ｓ５７０）、輝度データを輝度情報記憶部４２に記憶させる。
【００３４】
＜Ｓ５９０〜Ｓ６３０＞
次に、ＣＰＵ３０は、所定の時間間隔を置きながら（Ｓ５９０、Ｓ６１０。例えば３ｆｐｓで）、輝度センサー２０で取得された輝度データを取り込み、輝度情報記憶部４２に記憶させる（Ｓ６００）。そして、ＣＰＵ３０は、ここで輝度情報記憶部４２に記憶された輝度データが３０フレーム（３０回分）未満であれば（Ｓ６２０でＮ）、繰り返し輝度データを取り込む（Ｓ６００）。一方、ＣＰＵ３０は、輝度情報記憶部４２に記憶された輝度データが３０フレーム（３０回分）以上であれば、輝度情報記憶部４２に記憶される輝度データを上書き保存する（Ｓ６３０）。すなわち、ＣＰＵ３０は、輝度情報記憶部４２は３０フレーム（３０回分）の輝度データを輝度情報記憶部４２に記憶させ、輝度情報記憶部４２に記憶された輝度データが３０フレームを超えそうになった場合には、最初に記憶させた輝度データを削除して新しい輝度データを記憶させるよう処理する。
【００３５】
＜Ｓ６４０＞
次に、ＣＰＵ３０は、輝度情報記憶部４２に記憶された輝度データに基づいて、検出された物体の移動方向及び移動速度を判定する（Ｓ６４０）。
【００３６】
＜Ｓ６５０＞
次に、ＣＰＵ３０は、この時点で最後に取得された輝度データが、風景情報（風景データ）に対して変化しているか否かを判定する（Ｓ６５０）。輝度データが風景情報に対して変化していると判定した場合（Ｓ６５０でＹ）、所定領域に物体が未だ存在すると判定し、Ｓ６００の処理に戻る。
【００３７】
＜Ｓ６６０＞
一方で、輝度データが風景情報と同じであると判定した場合（Ｓ６５０でＮ）、ＣＰＵ３０は、所定領域から物体が無くなったと判断し（Ｓ６６０）、Ｓ５４０の処理に戻る。
【００３８】
物体検出装置では、上記処理が繰り返されることで、目標とする所定領域に人などの物体が存在することを検知すると共に、この物体の移動方向及び移動速度を検知する。
【００３９】
上記構成で上記処理を行う物体検出装置では、イメージセンサーと比較して安価に入手可能な輝度センサー２０を利用して物体を検出しているため、物体検出装置を安価に構成することが可能となる。また、物体検出部は輝度情報の処理を行うのみであるため、画像処理を行う場合と比較して、ＣＰＵ３０で処理すべき情報量を比較的少なくすることができる。これにより、物体検出部として機能するＣＰＵ３０も、処理能力が比較的低い、比較的安価な構成とすることができる。
【００４０】
＜２．補足事項＞
以上、本発明の実施形態についての具体的な説明を行った。上記説明は、あくまで一実施形態としての説明であって、本発明の範囲はこの一実施形態に留まらず、当業者が把握可能な範囲にまで広く解釈されるものである。
【００４１】
上記実施形態では、５分毎に風景情報を更新する処理（Ｓ５１０〜Ｓ５４０）を行ったが、風景情報の更新処理は、例えばゲイン値記憶部２１に記憶されたゲイン値の変更時に行われてもよい。すなわち、ゲイン値が変更されるということは所定領域の輝度が大きく変化したことを示しているため、このタイミングで風景情報を更新するように処理するものである。このような処理を行えば、オートゲインコントロール機能などのゲイン調整機能を有する輝度センサー２０において、照明や天候の変化により所定領域の明るさが大きく変化したことをゲイン値により判定して該所定領域の風景情報を更新することができる。これにより、簡単かつ適切な方法で、風景情報の更新を行うことが可能となる。
【００４２】
また、上記実施形態の物体検出装置におけるＣＰＵ３０は、取得した輝度情報（輝度データ）に基づいて空間的な線形補間処理を行ってもよい。このＣＰＵ３０による線形補間は、例えば８×８の分解能で取得された輝度情報を、６４×６４の分解能の輝度情報に補間するような処理である。このような処理を行うＣＰＵ３０を含む物体検出装置によれば、物体の位置及び移動速度などの情報をより詳細に取得することが可能となる。なお、このような線形補間処理は、従来からある一般的な技術を採用することが可能である。
【００４３】
上記実施形態の物体検出装置は、例えばエアコンなどの空調装置に適用可能である。このように物体検出装置を備えた空調装置によれば、所定領域内の人の位置を特定することが可能となるので、より効果的に空調効果を得ることができる。
【００４４】
また、上記実施形態の物体検出装置は、動く物体が検出されたときにだけ撮像を行う監視カメラなどにも適用可能である。
【００４５】
また、上記実施形態の物体検出装置に含まれる輝度センサー２０は、輝度のみを取得する安価なものであることが好ましい。輝度センサー２０は、輝度以外の情報をも取得可能なセンサーで代用することも可能であるが、より安価な構成とするためには輝度の実を取得するものであることがより好ましい。
【００４６】
また、上記実施形態における物体検出処理はあくまで処理の一例であって、風景情報に対する輝度情報の変化に基づいて物体を検出する処理を含む、当業者によって想到可能な物体検出処理も本発明に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、空調装置などに採用される物体検出装置などとして好適に適用される。
【符号の説明】
【００４８】
１０…レンズ
２０…輝度センサー
２１…ゲイン値記憶部
３０…ＣＰＵ
４０…メモリー
４１…風景情報記憶部
４２…輝度情報記憶部
【図１】
2016151449.tif 000003
【図２】
2016151449.tif 000004