(57)【要約】      （修正有）【課題】検知エリアへの侵入、退出時における判定に失敗しても静止した対象の再検知が可能であり、かつ時刻や周囲の温度等の環境による影響を受けにくい検知装置、赤外線センサ、検知方法、及びプログラムを提供する。【解決手段】検知装置（赤外線センサ）は、測定値のばらつきＳｔに着目し、人体が存在するか不在であるかの状態判定を行う。検知エリアへの侵入・退出時は、人の動きによる温度のばらつきＳｔが大きくなるため、直近の温度のばらつきＳｔが大きく前回の不在より十分に高温ならば「存在」と判定する。また、熱源がなければ温度のばらつきＳｔも小さくなるため、直近の温度のばらつきＳｔが小さく前回の「存在」時より十分に低温ならば「不在」と判定する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準温度及び温度のばらつきに関する閾値を記憶する記憶手段と、
温度を測定する測定器から順次出力される測定値を時系列に取得する測定値取得手段と、
時系列に取得した測定値に基づき前記測定値のばらつきを算出する算出手段と、
前記基準温度と前記測定値との比較結果、及び前記温度のばらつきに関する閾値と前記測定値のばらつきとの比較結果に基づき、対象の存在または不在を判定する判定手段と、
前記判定手段による判定結果に基づき前記基準温度を更新する更新手段と、
前記判定手段による判定結果を出力する出力手段と、
を備えることを特徴とする検知装置。
【請求項２】
前記基準温度は、対象の存在を判定するための第１基準温度と、対象の不在を判定するための第２基準温度とが設けられ、第１基準温度及び第２基準温度は周囲の温度変化に追従して更新されることを特徴とする請求項１に記載の検知装置。
【請求項３】
前記温度のばらつきに関する閾値は、対象の存在を判定するための第１ばらつき閾値と、対象の不在を判定するための第２ばらつき閾値とが設けられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の検知装置。
【請求項４】
前記基準温度は、対象の存在を判定するための第１基準温度と、対象の不在を判定するための第２基準温度とが設けられ、
前記温度のばらつきに関する閾値は、対象の存在を判定するための第１ばらつき閾値と、対象の不在を判定するための第２ばらつき閾値とが設けられ、
前記判定手段は、
前記測定値が前記第１基準温度以上かつ前記測定値のばらつきが前記第１ばらつき閾値より大きい場合は存在と判定し、
前記測定値が前記第２基準温度以下かつ前記測定値のばらつきが前記第２ばらつき閾値より小さい場合は不在と判定し、
前記測定値が前記第２基準温度より大きくかつ前記第１基準温度未満の場合と、前記測定値が前記第１基準温度以上かつ前記測定値のばらつきが前記第１ばらつき閾値以下の場合と、前記測定値が前記第２基準温度以下かつ前記測定値のばらつきが前記第２ばらつき閾値以上の場合とは、前回の判定結果を維持する
ことを特徴とする請求項１に記載の検知装置。
【請求項５】
前記更新手段は、前記判定手段により前記測定値が前記第１基準温度以上かつ前記測定値のばらつきが前記第１ばらつき閾値より大きい場合に前記第１基準温度を更新し、前記測定値が前記第２基準温度以下かつ前記測定値のばらつきが前記第２ばらつき閾値より小さい場合に前記第２基準温度を更新することを特徴とする請求項４に記載の検知装置。
【請求項６】
前記基準温度は、前記測定値の移動平均及び標準偏差から求められる値とすることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の検知装置。
【請求項７】
前記測定器は赤外線検出素子を備えたセンサであることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の検知装置。
【請求項８】
赤外線量を検出する赤外線検出素子と、
前記赤外線検出素子から順次出力される測定値を温度値として時系列に取得する測定値取得手段と、
基準温度及び温度のばらつきに関する閾値を記憶する記憶手段と、
時系列に取得した測定値に基づき前記測定値のばらつきを算出する算出手段と、
前記基準温度と前記測定値との比較結果、及び前記温度のばらつきに関する閾値と前記測定値のばらつきとの比較結果に基づき、対象の存在または不在を判定する判定手段と、
前記判定手段による判定結果に基づき前記基準温度を更新する更新手段と、
前記判定手段による判定結果を出力する出力手段と、
を備えることを特徴とする赤外線センサ。
【請求項９】
基準温度及び温度のばらつきに関する閾値を記憶する記憶部を有する検知装置が、
温度を測定する測定器から順次出力される測定値を時系列に取得するステップと、
時系列に取得した測定値に基づき前記測定値のばらつきを算出するステップと、
前記基準温度と前記測定値との比較結果、及び前記温度のばらつきに関する閾値と前記測定値のばらつきとの比較結果に基づき、対象の存在または不在を判定する判定ステップと、
前記判定ステップにおける判定結果に基づき前記基準温度を更新するステップと、
前記判定ステップにおける判定結果を出力するステップと、
を含むことを特徴とする検知方法。
【請求項１０】
コンピュータを、
基準温度及び温度のばらつきに関する閾値を記憶する記憶手段と、
温度を測定する測定器から順次出力される測定値を時系列に取得する測定値取得手段と、
時系列に取得した測定値に基づき前記測定値のばらつきを算出する算出手段と、
前記基準温度と前記測定値との比較結果、及び前記温度のばらつきに関する閾値と前記測定値のばらつきとの比較結果に基づき、対象の存在または不在を判定する判定手段と、
前記判定手段による判定結果に基づき前記基準温度を更新する更新手段と、
前記判定手段による判定結果を出力する出力手段、
として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検知装置、赤外線センサ、検知方法、及びプログラムに関し、詳細には、温度の測定値を用いて人体等の対象の存在及び不在を検知する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
人体等を検知する手法としては、赤外線センサ（ＩＲ温度センサ）を用いたものやサーモグラフィを用いたものが知られている。赤外線センサは、赤外線検出素子により人体等の対象から発せられる赤外線を検出し、赤外線量の変化（温度変化）から検知エリア内に対象が存在するか否かを検知する装置である。赤外線センサの出力値は、時刻や季節といった周囲の環境によって影響を受けやすく、また周囲の温度と被検出対象の温度との差の大きさによっても出力値の極性が変化する。そこで赤外線センサの出力値そのものでなく出力値の微分値を用いて温度変化を監視し対象を検知するものもある。この手法によれば、赤外線センサが置かれた環境によらず、センサの出力値の変化によって対象の存在・不在を検知することができる。しかし、この手法は赤外線センサの検知エリアに入った後、静止した対象を検知することが困難であった。
【０００３】
このような不具合を解決するため、特許文献１には、温度の変化量である微分値が第１閾値を上回ったときの直前の温度を基準温度として、基準温度と測定温度との差を第２閾値と比較することにより検知エリア内に人体が存在するか否かを検知する赤外線センサについて記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許５０３３０３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の方法では、検知エリアに侵入または退出したことを検知したり、検知エリアに存在しているか否かを検知したりすることは可能であるが、検知エリアへの侵入または退出の判定に失敗した場合には、その後、検知エリア内に対象が存在しているか否かを再検知することが難しい。検知エリアへの侵入または退出を再検知するには、上述の第１閾値を小さく設定すればよいが、この場合には誤判定が多くなるという不具合が生じてしまう。また、サーモグラフィを用いた検知方法は、対象（熱源）と周囲温度との差を監視して対象を検知するものであるため静止した対象も検知することが可能であるが、高価であり装置も大掛かりである。
【０００６】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、検知エリアへの侵入、退出時における判定に失敗しても静止した対象の再検知が可能であり、かつ時刻や季節等、周囲の温度の変動による影響を受けにくい検知装置、検知方法、及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述した課題を解決するため第１の発明は、基準温度及び温度のばらつきに関する閾値を記憶する記憶手段と、温度を測定する測定器から順次出力される測定値を時系列に取得する測定値取得手段と、時系列に取得した測定値に基づき前記測定値のばらつきを算出する算出手段と、前記基準温度と前記測定値との比較結果、及び前記温度のばらつきに関する閾値と前記測定値のばらつきとの比較結果に基づき、対象の存在または不在を判定する判定手段と、前記判定手段による判定結果に基づき前記基準温度を更新する更新手段と、前記判定手段による判定結果を出力する出力手段と、を備えることを特徴とする検知装置である。
【０００８】
第１の発明によれば、検知装置は、基準温度及び温度のばらつきに関する閾値を記憶し、温度を測定する測定器から時系列に取得した測定値に基づき測定値のばらつきを算出し、基準温度と測定値との比較結果、及び温度のばらつきに関する閾値と測定値のばらつきとの比較結果に基づき、対象の存在または不在を判定し、判定結果に基づき基準温度を更新し、判定結果を出力する。これにより、例えば検知エリアへの侵入、退出時の判定に失敗しても、測定値のばらつきの着目し、状態（存在、不在）の再検知を行うことが可能となる。
【０００９】
第１の発明において、前記基準温度は、対象の存在を判定するための第１基準温度と、対象の不在を判定するための第２基準温度とが設けられ、第１基準温度及び第２基準温度は周囲の温度変化に追従して更新されることが望ましい。これにより、状態判定に用いる基準温度が周囲の温度に基づいた適切な値に設定されるため、時刻や季節等、周囲の温度の変動による影響を受けにくい検知装置を提供できる。
【００１０】
第１の発明において、前記温度のばらつきに関する閾値は、対象の存在を判定するための第１ばらつき閾値と、対象の不在を判定するための第２ばらつき閾値とが設けられることが望ましい。これにより、温度のばらつきの値に基づいて対象の存在と不在とを判定できるようになる。特に、検知エリアへの侵入や退出時の判定に失敗した場合でも、対象の存在や不在の再検知が可能となる。
【００１１】
第１の発明において、前記基準温度は、対象の存在を判定するための第１基準温度と、対象の不在を判定するための第２基準温度とが設けられ、前記温度のばらつきに関する閾値は、対象の存在を判定するための第１ばらつき閾値と、対象の不在を判定するための第２ばらつき閾値とが設けられ、前記判定手段は、前記測定値が前記第１基準温度以上かつ前記測定値のばらつきが前記第１ばらつき閾値より大きい場合は存在と判定し、前記測定値が前記第２基準温度以下かつ前記測定値のばらつきが前記第２ばらつき閾値より小さい場合は不在と判定し、前記測定値が前記第２基準温度より大きくかつ前記第１基準温度未満の場合と、前記測定値が前記第１基準温度以上かつ前記測定値のばらつきが前記第１ばらつき閾値以下の場合と、前記測定値が前記第２基準温度以下かつ前記測定値のばらつきが前記第２ばらつき閾値以上の場合とは、前回の判定結果を維持することが望ましい。これにより、温度値及び温度のばらつきに基づいて、「存在」、「不在」、または「前回の状態を維持」のいずれかの判定結果を得ることができる。
【００１２】
第１の発明において、前記更新手段は、前記判定手段により前記測定値が前記第１基準温度以上かつ前記測定値のばらつきが前記第１ばらつき閾値より大きい場合に前記第１基準温度を更新し、前記測定値が前記第２基準温度以下かつ前記測定値のばらつきが前記第２ばらつき閾値より小さい場合に前記第２基準温度を更新することが望ましい。これにより、状態判定結果が「存在」の場合に第１基準温度を更新し、状態判定結果が「不在」の場合に第２基準温度を更新できる。
【００１３】
第１の発明において前記基準温度は、前記測定値の移動平均及び標準偏差から求められる値とすることが望ましい。これにより基準温度として統計的に妥当な値を用いて正確な判定結果を得ることが可能となる。
【００１４】
第１の発明において前記測定器は赤外線検出素子を備えたセンサであることが望ましい。赤外線センサを用いることにより、安価で小型の装置とすることが可能となる。
【００１５】
第２の発明は、赤外線量を検出する赤外線検出素子と、前記赤外線検出素子から順次出力される測定値を温度値として時系列に取得する測定値取得手段と、基準温度及び温度のばらつきに関する閾値を記憶する記憶手段と、時系列に取得した測定値に基づき前記測定値のばらつきを算出する算出手段と、前記基準温度と前記測定値との比較結果、及び前記温度のばらつきに関する閾値と前記測定値のばらつきとの比較結果に基づき、対象の存在または不在を判定する判定手段と、前記判定手段による判定結果に基づき前記基準温度を更新する更新手段と、前記判定手段による判定結果を出力する出力手段と、を備えることを特徴とする赤外線センサである。
【００１６】
第２の発明によれば、赤外線量を検出する赤外線検出素子を備えた赤外線センサは、検出した赤外線量に基づき温度値を時系列に取得し、測定値（温度値）のばらつきを算出し、予め記憶された基準温度と測定値との比較結果、及び予め記憶された温度のばらつきに関する閾値と測定値のばらつきとの比較結果に基づき、対象の存在または不在を判定し、判定結果に基づき基準温度を更新し、判定結果を出力する。これにより、赤外線センサを用いた検知対象の検知において、測定値のばらつきの着目し、状態（存在、不在）の判定を行うため、例えば検知エリアへの侵入、退出時の判定に失敗しても状態（存在、不在）の再検知を正確に行うことが可能となる。
【００１７】
第３の発明は、基準温度及び温度のばらつきに関する閾値を記憶する記憶部を有する検知装置が、温度を測定する測定器から順次出力される測定値を時系列に取得するステップと、時系列に取得した測定値に基づき前記測定値のばらつきを算出するステップと、前記基準温度と前記測定値との比較結果、及び前記温度のばらつきに関する閾値と前記測定値のばらつきとの比較結果に基づき、対象の存在または不在を判定する判定ステップと、前記判定ステップにおける判定結果に基づき前記基準温度を更新するステップと、前記判定ステップにおける判定結果を出力するステップと、を含むことを特徴とする検知方法である。
【００１８】
第３の発明によれば、検知装置は、基準温度及び温度のばらつきに関する閾値を記憶し、温度を測定する測定器から時系列に取得した測定値に基づき測定値のばらつきを算出し、基準温度と測定値との比較結果、及び温度のばらつきに関する閾値と測定値のばらつきとの比較結果に基づき、対象の存在または不在を判定し、判定結果に基づき基準温度を更新し、判定結果を出力する。これにより、例えば検知エリアへの侵入、退出時の判定に失敗しても、測定値のばらつきの着目し、状態（存在、不在）の再検知を行うことが可能となる。また、基準温度が周囲の温度に応じて更新されるため、時刻や季節等、周囲の温度の変動による影響を受けにくくなる。
【００１９】
第４の発明は、コンピュータを、基準温度及び温度のばらつきに関する閾値を記憶する記憶手段と、温度を測定する測定器から順次出力される測定値を時系列に取得する測定値取得手段と、時系列に取得した測定値に基づき前記測定値のばらつきを算出する算出手段と、前記基準温度と前記測定値との比較結果、及び前記温度のばらつきに関する閾値と前記測定値のばらつきとの比較結果に基づき、対象の存在または不在を判定する判定手段と、前記判定手段による判定結果に基づき前記基準温度を更新する更新手段と、前記判定手段による判定結果を出力する出力手段、として機能させるためのプログラムである。
【００２０】
第４の発明により、コンピュータを第１の発明の検知装置として機能させることが可能となる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明により、検知エリアへの侵入、退出時における判定に失敗しても静止した対象の再検知が可能であり、かつ時刻や周囲の温度等の環境による影響を受けにくい検知装置、赤外線センサ、検知方法、及びプログラムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】検知装置（赤外線センサ）１の構成図
【図２】測定した温度Ｔｔ及び温度ＴｔのばらつきＳｔと、状態（存在／不在）との関係を定義した状態判定テーブル３の一例
【図３】温度Ｔｔの測定値の分布（正規分布）の例
【図４】コンピュータ１０の構成図
【図５】検知装置１の処理動作を示すフローチャート
【図６】温度変化に伴う基準温度ＴＨＩＧＨ、ＴＬＯＷの更新の例
【図７】図６の温度変化についての状態判定例
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面に基づいて本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本発明に係る検知装置１の構成を示す図である。検知装置１は、測定器２０、測定値取得部２１、記憶部２２、算出部２３、状態判定部２４、基準温度更新部２５、及び出力部２６を備える。
【００２５】
測定器２０は、温度を測定し、時系列に出力する温度測定器である。例えば周囲の赤外線量を検知する赤外線検出素子を備える赤外線センサを用いる。
測定値取得部２１は、測定器２０から順次出力される測定値を時系列に取得する。
【００２６】
記憶部２２は、基準温度Ｔ及び温度のばらつきに関する閾値Ｓを記憶する。基準温度Ｔは、対象の存在を判定するための第１基準温度ＴＨＩＧＨと、対象の不在を判定するための第２基準温度ＴＬＯＷとが設定され、記憶される。第１基準温度ＴＨＩＧＨ及び第２基準温度ＴＬＯＷは予め所定の初期値が設定されているが、それぞれ順次入力される測定値の変動に追従して更新される。第１基準温度ＴＨＩＧＨ及び第２基準温度ＴＬＯＷの更新値は、過去数秒間程度の測定値の移動平均μｔや標準偏差σｔ等から求められる値とする。温度のばらつきに関する閾値Ｓは、対象の存在を判定するための第１ばらつき閾値ＳＨＩＧＨと、対象の不在を判定するための第２ばらつき閾値ＳＬＯＷとが設けられる。第１ばらつき閾値ＳＨＩＧＨ及び第２ばらつき閾値ＳＬＯＷは予め所定の値が設定される。
【００２７】
算出部２３は、時系列に取得した過去ｎ点（数秒間程度）の測定値Ｔｔ−ｎ＋１，・・・，Ｔｔに基づき、測定値の移動平均μｔ、標準偏差σｔ、測定値のばらつきＳｔを算出する。ばらつきＳｔは、以下の式（１）で求められる値とする。
【００２８】
Ｓｔ＝σｔ／μｔ      ・・・（１）
【００２９】
状態判定部２４は、基準温度Ｔ（第１基準温度ＴＨＩＧＨ及び第２基準温度ＴＬＯＷ）と測定値Ｔｔとの比較結果、及び温度のばらつきに関する閾値Ｓ（第１ばらつき閾値ＳＨＩＧＨ及び第２ばらつき閾値ＳＬＯＷ）と測定値のばらつきＳｔとの比較結果に基づき、対象の存在または不在を判定する。判定結果は、以下の（ａ）〜（ｃ）のよう決定する。図２の状態判定テーブル３に状態判定結果の例を示す。
【００３０】
（ａ）測定値（現在の温度）Ｔｔが第１基準温度ＴＨＩＧＨ以上（ＴＨＩＧＨ≦Ｔｔ）、かつ測定値のばらつきＳｔが第１ばらつき閾値ＳＨＩＧＨより大きい（ＳＨＩＧＨ＜Ｓｔ）場合は「存在」と判定する。
（ｂ）測定値（現在の温度）Ｔｔが第２基準温度ＴＬＯＷ以下（Ｔｔ≦ＴＬＯＷ）、かつ測定値のばらつきＳｔが第２ばらつき閾値ＳＬＯＷより小さい（Ｓｔ＜ＳＬＯＷ）場合は「不在」と判定する。
（ｃ）測定値（現在の温度）Ｔｔが第２基準温度ＴＬＯＷより大きく第１基準温度ＴＨＩＧＨ未満の場合（ＴＬＯＷ＜Ｔｔ＜ＴＨＩＧＨ）と、
測定値（現在の温度）Ｔｔが第１基準温度ＴＨＩＧＨ以上かつ測定値のばらつきＳｔが第１ばらつき閾値ＳＨＩＧＨ以下の場合（ＴＨＩＧＨ≦ＴｔかつＳｔ≦ＳＨＩＧＨ）と、
測定値（現在の温度）Ｔｔが第２基準温度ＴＬＯＷ以下かつ測定値のばらつきＳｔが第２ばらつき閾値ＳＬＯＷ以上の場合（Ｔｔ≦ＴＬＯＷかつＳＬＯＷ≦Ｓｔ）は、前回の判定結果（直前の状態）を維持する。
【００３１】
なお、状態判定部２４における比較に用いる測定値Ｔｔは時刻ｔにおける温度の測定値そのものを用いてもよいし、過去ｎ点（数秒間程度）の複数の測定値から算出した温度の平均値（移動平均μｔ）等を用いてもよい。
【００３２】
基準温度更新部２５は、状態判定部２４による判定結果に基づき基準温度Ｔを更新する。具体的には基準温度更新部２５は、状態判定部２４により「存在」と判定された場合、すなわち、上述の状態（ａ）「測定値（現在の温度）Ｔｔが第１基準温度ＴＨＩＧＨ以上（ＴＨＩＧＨ≦Ｔｔ）、かつ測定値のばらつきＳｔが第１ばらつき閾値ＳＨＩＧＨより大きい（ＳＨＩＧＨ＜Ｓｔ）場合」において、第１基準温度ＴＨＩＧＨを更新する。また、基準温度更新部２５は、状態判定部２４により「不在」と判定された場合、すなわち、上述の状態（ｂ）「測定値（現在の温度）Ｔｔが第２基準温度ＴＬＯＷ以下（Ｔｔ≦ＴＬＯＷ）、かつ測定値のばらつきＳｔが第２ばらつき閾値ＳＬＯＷより小さい（Ｓｔ＜ＳＬＯＷ）場合」において、第２基準温度ＴＬＯＷを更新する。これにより、周囲の温度変化が上昇傾向にあるときは第１基準温度ＴＨＩＧＨが温度上昇に追従して更新され、周囲の温度変化が下降傾向にあるときは第２基準温度ＴＬＯＷが温度下降に追従して更新される。
【００３３】
更新後の値（更新値ＴＨＩＧＨ’、ＴＬＯＷ’）は、例えば、以下の式（２）、式（３）により求められる値とする。なお、これらの更新値は一例である。
【００３４】
ＴＨＩＧＨ’＝μｔ−２σｔ    ・・・（２）
ＴＬＯＷ’＝μｔ＋２σｔ    ・・・（３）
【００３５】
ここで、基準温度ＴＨＩＧＨ、ＴＬＯＷについて説明する。温度の測定値Ｔｔが図３に示すような正規分布に従うと仮定すると、対象が「存在」の場合、「不在」を判定する第２基準温度ＴＬＯＷよりも測定値Ｔｔが有意に高い（Ｔｔ＞ＴＬＯＷ）。そこで、第２基準温度の更新値はＴＬＯＷ’＝μｔ＋２σｔとすれば妥当である。一方、対象が「不在」場合は、「存在」を判定する第１基準温度ＴＨＩＧＨよりも測定値Ｔｔが有意に低い（Ｔｔ＜ＴＨＩＧＨ）。そこで、第１基準温度の更新値はＴＨＩＧＨ’＝μｔ−２σｔとすれば妥当である。ただし、本発明は基準温度ＴＨＩＧＨ、ＴＬＯＷの更新値は上記例に限定されず、周囲の温度変化が上昇傾向にあるときは第１基準温度ＴＨＩＧＨが温度上昇に追従して更新され、周囲の温度変化が下降傾向にあるときは第２基準温度ＴＬＯＷが温度下降に追従して更新される値であれば、その他の値としてもよい。例えば、式（２）、式（３）における「２σｔ」に代えて「σｔ」、「３σｔ」としてもよい。
【００３６】
出力部２６は、状態判定部２４による判定結果を出力する。出力は、記憶部２２への記憶の他、各種通知手段による状態の通知を含む。通知は例えば、表示部１６への表示、音声による音声通知、照明手段による通知、ネットワークを介した通信接続先への送信等、当該検知装置１に接続された各種機器への制御信号の送信等も含むものとする。
【００３７】
本発明は、図１に示す検知装置１の各部（赤外線検出素子２０、測定値取得部２１、記憶部２２、算出部２３、状態判定部２４、基準温度更新部２５、及び出力部２６）を一体に備えた赤外線センサとしてもよい。
【００３８】
また、コンピュータ１０を本発明に係る検知装置１の測定値取得部２１、記憶部２２、算出部２３、状態判定部２４、基準温度更新部２５、及び出力部２６として機能させることも可能である。図４は、検知装置１として機能させるコンピュータ１０の構成例を示す図である。図４に示すように、コンピュータ１０は、制御部１１、記憶部１２、メディア入出力部１３、通信制御部１４、入力部１５、表示部１６、周辺機器Ｉ／Ｆ１７部等がバス１８を介して接続されて構成される。
【００３９】
制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等により構成される。
ＣＰＵは、記憶部１２、ＲＯＭ、記録媒体等に格納されるプログラムをＲＡＭ上のワークメモリ領域に呼び出して実行し、バス１８を介して接続された各部を駆動制御する。ＲＯＭは、コンピュータ１０のブートプログラムやＢＩＯＳ等のプログラム、データ等を恒久的に保持する。ＲＡＭは、ロードしたプログラムやデータを一時的に保持するとともに、制御部１１が各種処理を行うために使用するワークエリアを備える。制御部１１は、プログラムを読み出して実行することにより、図１に示す検知装置１の各部（測定値取得部２１、記憶部２２、算出部２３、状態判定部２４、基準温度更新部２５、及び出力部２６）として機能する。すなわち、制御部１１は測定器（赤外線センサ２０）から入力された測定値を用いて後述する状態判定処理（図５参照）を実行する。
【００４０】
記憶部１２は、例えば、ハードディスクドライブ等の記憶装置である。記憶部１２には制御部１１が実行するプログラムや、プログラム実行に必要なデータ、オペレーティングシステム等が格納されている。これらのプログラムコードは、制御部１１により必要に応じて読み出されてＲＡＭに移され、ＣＰＵに読み出されて実行される。
【００４１】
メディア入出力部１３（ドライブ装置）は、例えば、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ、ＣＤドライブ、ＤＶＤドライブ、ＭＯドライブ等のメディア入出力装置であり、データの入出力を行う。
【００４２】
通信制御部１４は、通信制御装置、通信ポート等を有し、ネットワーク等との通信を制御する。
【００４３】
入力部１５は、例えば、キーボード、マウス等のポインティング・デバイス、テンキー等の入力装置であり、入力されたデータを制御部１１へ出力する。
表示部１６は、例えば液晶パネル、ＣＲＴモニタ等のディスプレイ装置と、ディスプレイ装置と連携して表示処理を実行するための論理回路（ビデオアダプタ等）で構成され、制御部１１の制御により入力された表示情報をディスプレイ装置上に表示させる。
【００４４】
周辺機器Ｉ／Ｆ（インタフェース）部１７は、周辺機器を接続させるためのポートであり、周辺機器Ｉ／Ｆ部１７を介して周辺機器とのデータの送受信を行う。周辺機器Ｉ／Ｆ部１７は、ＵＳＢ等で構成されており、通常複数の周辺機器Ｉ／Ｆを有する。周辺機器との接続形態は有線、無線を問わない。測定器２０である赤外線センサは周辺機器Ｉ／Ｆ部１７に接続され、周辺機器Ｉ／Ｆ部１７を介して制御部１１に測定値を入力する。
バス１８は、各装置間の制御信号、データ信号等の授受を媒介する経路である。
【００４５】
次に、図５を参照して、検知装置１が実行する処理動作について説明する。
制御部１１は、記憶部１２から図５に示す処理に関するプログラム及びデータを読み出し、このプログラム及びデータに基づいて処理を実行する。
【００４６】
まず制御部１１は、時刻ｔ、ばらつき閾値ＳＨＩＧＨ、ＳＬＯＷ、基準温度ＴＨＩＧＨ、ＴＬＯＷを初期化する（ステップＳ１０１）。制御部１１（測定値取得部２１）は、測定器２０による温度測定を開始し、測定値である現在温度Ｔｔを取得する（ステップＳ１０２）。制御部１１（算出部２３）は過去ｎ点の測定値Ｔｔ−ｎ＋１，・・・，Ｔｔを取得し、移動平均μｔ、標準偏差σｔ、ばらつきＳｔを算出する（上述の式（１）参照）。
【００４７】
次に制御部１１（状態判定部２４）は、記憶部１２（記憶部２２）から第１基準温度ＴＨＩＧＨ、第２基準温度ＴＬＯＷ、第１ばらつき閾値ＳＨＩＧＨ、第２ばらつき閾値ＳＬＯＷを読み出し、現在温度Ｔｔと各基準温度ＴＨＩＧＨ、ＴＬＯＷとの比較及びばらつきＳｔと各ばらつき閾値ＳＨＩＧＨ、ＳＬＯＷとの比較を行い、比較結果に基づいて状態を判定する。具体的には、現在温度Ｔｔが第１基準温度ＴＨＩＧＨ以上であるか否かを判定し（ステップＳ１０４）、現在温度Ｔｔが第１基準温度ＴＨＩＧＨ以上であれば（ステップＳ１０４；Ｙｅｓ）、更にばらつきＳｔが第１ばらつき閾値ＳＨＩＧＨより大きいか否かを判定する（ステップＳ１０５）。ばらつきＳｔが第１ばらつき閾値ＳＨＩＧＨより大きい場合は（ステップＳ１０５；Ｙｅｓ）、現在の状態を「存在」に設定する（ステップＳ１０６）。「存在」の場合は、更に、制御部１１（基準温度更新部２５）は第１基準温度ＴＨＩＧＨを周囲の温度変化に応じた値に更新する。具体的には、例えば時系列に取得した温度Ｔｔ−ｎ＋１，・・・，Ｔｔに基づいて移動平均μｔ及び標準偏差σｔから算出される値（μｔ−２σｔ）、第１基準温度ＴＨＩＧＨを更新する（ステップＳ１０７）。
【００４８】
ステップＳ１０４の判定において現在温度Ｔｔが第１基準温度ＴＨＩＧＨ以上であり（ステップＳ１０４；Ｙｅｓ）、かつ、ばらつきＳｔが第１ばらつき閾値ＳＨＩＧＨ以下である場合（ステップＳ１０５；Ｎｏ）は、前回（ｔ＝ｔ−１）の判定結果を維持する（ステップＳ１０８）。
【００４９】
ステップＳ１０４の判定において現在温度Ｔｔが第１基準温度ＴＨＩＧＨより小さい場合は（ステップＳ１０４；Ｎｏ）、制御部１１は現在温度Ｔｔと第２基準温度ＴＬＯＷとを比較する（ステップＳ１０９）。ステップＳ１０９において現在温度Ｔｔが第２基準温度ＴＬＯＷより大きいと判定した場合（ステップＳ１０９；Ｎｏ）、及びステップＳ１０９において現在温度Ｔｔが第２基準温度ＴＬＯＷ以下と判定したが、ばらつきＳｔが第２ばらつき閾値ＳＬＯＷ以上の場合（ステップＳ１０９；Ｙｅｓ→ステップＳ１１０；Ｎｏ）は前回（ｔ＝ｔ−１）における判定結果を維持する（ステップＳ１０８）。
【００５０】
ステップＳ１０９の判定において現在温度Ｔｔが第２基準温度ＴＬＯＷ以下であり、かつ、ばらつきＳｔが第２ばらつき閾値ＳＬＯＷより小さい場合（ステップＳ１０９；Ｙｅｓ→ステップＳ１１０；Ｙｅｓ）は、現在の状態を「不在」に設定する（ステップＳ１１１）。その後、制御部１１（基準温度更新部２５）は第２基準温度ＴＬＯＷを周囲の温度変化に応じた値に更新する。具体的には、例えば時系列に取得した温度Ｔｔ−ｎ＋１，・・・，Ｔｔに基づいて移動平均μｔ及び標準偏差σｔから算出される値（μｔ＋２σｔ）に第２基準温度ＴＬＯＷを更新する（ステップＳ１１２）。
【００５１】
制御部１１は時刻ｔを更新し（ｔ←ｔ＋１；ステップＳ１１３）、ステップＳ１０２に戻り、次の時刻において測定した温度ＴｔについてステップＳ１０３〜ステップＳ１１３の処理を繰り返す。以降、処理の終了指示が入力されるまでステップＳ１０２〜ステップＳ１１３の処理を繰り返す。
【００５２】
図６を参照して温度変化に伴う基準温度の更新について説明する。
図６のグラフにおいて、横軸は時間ｔ、縦軸は温度Ｔである。グラフの実線は各時刻における温度の測定値Ｔｔであり、点線は第１基準温度ＴＨＩＧＨであり、一点鎖線は第２基準温度ＴＬＯＷである。図中のＴＨＩＧＨ及びＴＬＯＷは、基準温度が更新される箇所の一部を示しており、実際には図示された数よりも多く、基準温度の更新がなされるのが普通である。本実施形態では、対象が「存在」と判定されるたび、測定値（室温）Ｔｔに追従させて第１基準温度ＴＨＩＧＨを更新させ、対象が「不在」と判定されるたび、測定値（室温）Ｔｔに追従させて第２基準温度ＴＬＯＷを更新させる。図６では、２７日９時頃から２１時頃にかけては、基準温度の更新によって測定値（室温）の上昇に追従し、２７日２２時頃から翌３時頃にかけては、基準温度の更新によって測定値（室温）の下降に追従している。
【００５３】
本実施形態の検知装置１は、検知エリアへの侵入・退出時の温度変化のみならず、対象の動きによる温度のばらつきを検出して対象の存在・不在を判定する。すなわち、直近の温度のばらつきＳｔが大きく前回の「不在」よりも十分高温（Ｔｔ＞第１基準温度ＴＨＩＧＨ）であれば状態を「存在」に更新する。これは対象（熱源である人体等）が存在すれば温度上昇し、かつ人体の動きによる温度のばらつきが大きくなるためである。
【００５４】
また直近の温度のばらつきＳｔが小さく、前回の「存在」よりも十分低温（Ｔｔ＜第２基準温度ＴＬＯＷ）であれば、状態を「不在」に更新する。これは、対象が不在に変化すれば前回の「存在」時よりも温度Ｔｔは下降し、更に対象が不在なため温度のばらつきが小さくなるためである。
【００５５】
基準温度を周囲の温度変化に追従させて変更すれば、時刻や季節により周囲の温度変化が生じても、測定時の周囲環境に応じた判定が行えるようになるため、判定精度が向上する。
【００５６】
図７は図６と同様の温度変化について、温度Ｔと温度のばらつきＳｔとを用いて「存在」、「不在」を判定する場合（本発明）の具体的な判定の例を示した図である。括弧内は従来のように温度変化（微分値）を用いて「存在」、「不在」を判定する場合の判定例である。微分値を用いる場合には、微分値（温度曲線の傾き）が大きく温度上昇した場合に状態を「不在」から「存在」へ変化させ、微分値（温度曲線の傾き）が大きく温度下降した場合に状態を「存在」から「不在」へ変化させ、微分値の変化が小さい場合は状態変化なしと判定するものとする。
【００５７】
対象が室内（検知エリア）に入ると図７のグラフのＰ１に示すように温度が急上昇する。すなわち温度Ｔｔが高くなり、ばらつきＳｔが大きくなるため状態判定部２４による判定結果は「不在」から「存在」に変化する。このとき基準温度更新部２５は第１基準温度ＴＨＩＧＨをＰ１付近の温度変化（移動平均）及び標準偏差に基づいて更新する。従来方法である微分値による判定でも、「微分値大」であるため、「不在」から「存在」に変化する。
【００５８】
Ｐ２に示すように温度Ｔｔが第１基準温度ＴＨＩＧＨより下降するが第２基準温度ＴＬＯＷより高く（ＴＬＯＷ＜Ｔｔ＜ＴＨＩＧＨ）、ばらつきＳｔが大きい（ＳＨＩＧＨ＜Ｓｔ）ので本実施形態の状態判定部２４による判定結果は状態変化なしとなる。すなわち、前回の判定結果「存在」を維持する。
【００５９】
Ｐ３では、温度Ｔｔが下降して第２基準温度ＴＬＯＷを下回り（Ｔｔ≦ＴＬＯＷ）、ばらつきＳｔも第２ばらつき閾値ＳＬＯＷを下回る（Ｓｔ＜ＳＬＯＷ）と、状態判定部２４による判定結果は「不在」に変化する。このとき基準温度更新部２５は第２基準温度ＴＬＯＷをＰ３付近の温度変化（移動平均及び標準偏差）に基づいて更新する。
【００６０】
なお、従来方法によれば、Ｐ２で温度変化が大きくなる（微分値大）ため「不在」に変化し、Ｐ３で温度変化が小さい（微分値小）ため、状態変化なし（「不在」を維持）と判定される。
【００６１】
Ｐ４では、温度Ｔｔが上昇し更新した第１基準温度ＴＨＩＧＨを上回り、ばらつきＳｔが第１ばらつき閾値ＳＨＩＧＨより大きいため（ＴＨＩＧＨ≦Ｔｔ、ＳＨＩＧＨ＜Ｓｔ）、状態判定部２４による判定結果は「存在」となる。このとき基準温度更新部２５は第１基準温度ＴＨＩＧＨをＰ４付近の温度変化（移動平均）及び標準偏差に基づいて更新する。一方、従来方法によれば、Ｐ４では温度の微分値が大きく、温度は下降傾向であるため「不在」と判定されることもある。本実施形態によれば、このような誤判定を低減できる。
【００６２】
Ｐ５では、温度ＴｔがＰ４で更新した第１基準温度ＴＨＩＧＨを上回り、ばらつきＳｔが第１ばらつき閾値ＳＨＩＧＨより大きいため（ＴＨＩＧＨ≦Ｔｔ、ＳＨＩＧＨ＜Ｓｔ）状態判定部２４による判定結果は「存在」である。温度のばらつきの大きさから判定を行うため、もしＰ４の判定に失敗していても、温度ＴｔがＰ３で更新した第１基準温度ＴＨＩＧＨ以上であれば対象の再検知が可能である。従来方法によれば、Ｐ５のような温度変化は微分値が小さく算出されるため、状態変化なし（「不在」のまま）と判定される。
【００６３】
以上説明したように、本実施の形態の検知装置１によれば、測定値ＴｔのばらつきＳｔに着目し、状態判定を行う。すなわち、検知エリアへの侵入・退出時は、対象の動きによる温度のばらつきＳｔが大きくなるため、直近の温度のばらつきが大きく前回の「不在」のときより十分に高温ならば「存在」と判定する。また、熱源である対象がなければ温度のばらつきも小さくなるため、直近の温度のばらつきＳｔが小さく前回の「存在」のときより十分に低温ならば「不在」と判定する。このように、検知エリアへの侵入、退出時における判定に失敗しても静止した対象の再検知が可能となる。また、基準温度が周囲の温度に応じて更新されるため、時刻や季節等、周囲の温度の変動による影響を受けにくい検知装置１を提供可能となる。
【００６４】
以上、添付図面を参照して、本発明に係る検知装置等の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００６５】
１………………検知装置（赤外線センサ）
１１……………制御部
１２……………記憶部
１３……………メディア入出力部
１４……………通信制御部
１５……………入力部
１６……………表示部
１７……………周辺機器Ｉ／Ｆ部
１８……………バス
２０……………測定器（赤外線検出素子）
２１……………測定値取得部
２２……………記憶部
２３……………算出部
２４……………状態判定部
２５……………出力部
２６……………基準温度更新部
３………………状態遷移テーブル
ＳＨＩＧＨ…………第１ばらつき閾値
ＳＬＯＷ  …………第２ばらつき閾値
ＴＨＩＧＨ…………第１基準温度
ＴＬＯＷ  …………第２基準温度
Ｓｔ……………時刻ｔにおけるばらつき
Ｔｔ……………時刻ｔにおける温度
【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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