專利名稱：運動物體檢測裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測在兩個以上的規(guī)定區(qū)域是否存在運動物體的運動物體檢測裝置及其方法。
背景技術(shù)：
作為檢測在規(guī)定的房間的運動物體(例如人)的在/不在的現(xiàn)有技術(shù)，有利用設(shè)置在天花板上的一臺微動檢測型檢測傳感器，根據(jù)進入室內(nèi)的人的移動檢測運動物體的裝置。這種裝置，由于微動檢測型運動物體檢測傳感器價格低廉，所以，可以用低成本制造，反之，在人讀書及就寢等靜止的情況下，上述傳感器不能進行檢測，會進行“不存在”的誤判定。即，在這種現(xiàn)有技術(shù)的情況下，存在著不能區(qū)分人靜止的情況和人不在的情況的問題。
作為解決上述物體的方法，例如，有特開平6-230144號公報公開的“在房間內(nèi)檢測方法”(現(xiàn)有技術(shù)例1)。這種現(xiàn)有技術(shù)例1，通過利用兩臺傳感器，能夠?qū)\動物體的在/不在進行正確地判定。
圖1是表示現(xiàn)有技術(shù)例1的運動物體檢測裝置的功能結(jié)構(gòu)的框圖。運動物體傳感器1010是一種用于檢測在房間的入口附近是否存在作為檢測對象的運動物體的傳感器。此外，運動物體檢測傳感器1020是用于檢測在房間內(nèi)部是否存在作為檢測對象的運動物體的傳感器。這些傳感器以重復相互的檢測范圍的方式設(shè)置。運動檢測信息生成部1030在運動物體檢測傳感器1010中檢測出運動物體的運動的情況下，輸出運動物體檢測信息(例如，表示“運動物體有反應(yīng)”或者“運動物體沒有反應(yīng)”的信息)。運動物體檢測信息生成部1040，在運動物體檢測傳感器1020中檢測出運動物體的運動的情況下，輸出與運動物體檢測信息生成部1030同樣的運動物體檢測信息。此外，判定部1050根據(jù)從運動物體檢測信息生成部1030，1040接受的運動物體檢測信息，進行人退出房間/未退出房間的判定。
下面，對現(xiàn)有技術(shù)例1的動作進行說明。運動物體檢測信息生成部1030根據(jù)運動物體傳感器1010的反應(yīng)，定期地(例如每0.1秒鐘)生成表示其反應(yīng)內(nèi)容的信息，輸出到判定部1050。例如，在運動物體檢測傳感器1010有反應(yīng)的情況下生成“1”并輸出到判定部50，在沒有反應(yīng)的情況下生成“0”并輸出到判定部50。同樣地，運動物體檢測信息生成部1040，根據(jù)運動物體檢測傳感器1020的反應(yīng)，生成“1”或“0”并輸出到判定部50。判定部1050監(jiān)視運動物體信息生成部1030和運動物體信息生成部1040的輸出內(nèi)容，根據(jù)表1所述的規(guī)則，定期地(例如，每0.1秒鐘)進行運動物體是否退出房間的判定。
表1


如上所述，在上述現(xiàn)有技術(shù)的運動物體檢測裝置中，在一個房間的天花板上分別設(shè)置將房間的入口和房間的內(nèi)部納入視野的2臺微動檢測型運動物體檢測傳感器，通過根據(jù)兩個傳感器的反應(yīng)時間履歷進行進入、退出房間的監(jiān)視，可以明確地檢測出退出房間的行動，結(jié)果是，可以提高運動物體的檢測精度。
此外，作為類似于上述現(xiàn)有技術(shù)例1的技術(shù)，還有在各房間的天花板以及房間外的走廊及大廳等處設(shè)置微動檢測型運動物體傳感器，利用同樣的方法提高運動物體的檢測精度的方法(現(xiàn)有技術(shù)例2)。
但是當將現(xiàn)有技術(shù)例1、現(xiàn)有技術(shù)例2的運動物體檢測裝置用于住宅內(nèi)時，不得不按照多個房間的房間數(shù)設(shè)置這種裝置，存在著提高設(shè)置成本的物體。例如，在房間布局為在走廊兩邊具有4個房間的一層住宅中，所需的運動物體檢測傳感器的數(shù)目，在上述現(xiàn)有技術(shù)例1的技術(shù)中，需要每個房間2臺×4個房間＝8臺，在上述現(xiàn)有技術(shù)例2的技術(shù)中，最低也需要每個房間1臺×4個房間+走廊1臺＝5臺。
即，在現(xiàn)有技術(shù)的運動物體檢測系統(tǒng)中，由于需要多個運動物體檢測傳感器，所以存在著“成本高”的課題。此外，上述現(xiàn)有技術(shù)例1的運動物體檢測裝置外形大，比較顯眼，所以，由于必需設(shè)置在房間的天花板的正中央附近，所以存在著對設(shè)置它產(chǎn)生反感的問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明鑒于上述課題，其目的是提供一種利用少的傳感器，可以高精度地進行運動物體檢測判定的運動物體檢測裝置。
為達到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的運動物體檢測裝置，檢測在由多個區(qū)域構(gòu)成的空間中的運動物體的移動，其特征在于，包括在前述多個區(qū)域的每一個中至少配置1臺、用于檢測運動物體的運動的運動物體檢測傳感器；根據(jù)前述運動物體檢測傳感器有無反應(yīng)，對每個前述區(qū)域生成表示是在前述區(qū)域中檢測出前述運動的檢測狀態(tài)還是未檢測出前述運動物體的未檢測狀態(tài)的運動物體檢測信息的運動物體檢測信息生成機構(gòu)；根據(jù)所生成的前述運動物體檢測信息，確定第一區(qū)域從檢測狀態(tài)轉(zhuǎn)移到未檢測狀態(tài)后、第二區(qū)域從未檢測狀態(tài)轉(zhuǎn)移到檢測狀態(tài)的第一反應(yīng)模式、以及第二區(qū)域從檢測狀態(tài)轉(zhuǎn)移到未檢測狀態(tài)后、第一區(qū)域從未檢測狀態(tài)轉(zhuǎn)移到檢測狀態(tài)的第二反應(yīng)模式的反應(yīng)模式提取機構(gòu)；在所確定的前述第一反應(yīng)模式和前述第二反應(yīng)模式在時間上具有反轉(zhuǎn)關(guān)系時，判定為隨著所述第一反應(yīng)模式，前述運動物體從前述第一區(qū)域移動到前述第二區(qū)域的判定機構(gòu)。
借此，由于根據(jù)運動物體檢測傳感器的反應(yīng)履歷，提取第一反應(yīng)模式(檢測出運動物體不在時的反應(yīng)模式)和第二反應(yīng)模式(檢測出運動物體在時的反應(yīng)模式)利用兩個成分在時間上是反轉(zhuǎn)的這種人的行動模式上的特征進行退出房間的判定，所以，可以提供一種即使傳感器的數(shù)目少，也能夠提高運動物體的檢測精度的檢測裝置。
此外，為了達到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的前述運動物體檢測裝置，其特征為，它進一步包括存儲由前述反應(yīng)模式提取機構(gòu)確定的前述第一反應(yīng)模式、通過將所存儲的多個第一反應(yīng)模式分類，確定具有代表性的第一反應(yīng)模式的第一反應(yīng)模式分類機構(gòu)；存儲由前述反應(yīng)模式提取機構(gòu)確定的前述第二反應(yīng)模式、通過將所存儲的多個第二反應(yīng)模式分類，確定具有代表性的第二反應(yīng)模式的第二反應(yīng)模式分類機構(gòu)；在利用前述第一反應(yīng)模式分類機構(gòu)確定的具有代表性的第一反應(yīng)模式與利用前述第二反應(yīng)模式分類機構(gòu)確定的具有代表性的第二反應(yīng)模式在時間上具有反轉(zhuǎn)的關(guān)系時，前述判定機構(gòu)判定為隨著所述具有代表性的第一反應(yīng)模式，前述運動物體從前述第一區(qū)域移動到前述第二區(qū)域。
借此，由于根據(jù)運動物體檢測傳感器的反應(yīng)履歷，將第一反應(yīng)模式(檢測出運動物體不在時的反應(yīng)模式)和第二反應(yīng)模式(檢測出運動物體在時的反應(yīng)模式)提取分類，將利用兩者的分類的數(shù)據(jù)計算出來的具有代表性的反應(yīng)模式用于退出房間的判定，所以，能夠進行將確定的人的行動模式特定化的退出房間的判定，可以提供即使傳感器數(shù)少也具有更高的運動物體檢測精度的運動物體檢測裝置。
此外，為達到上述目的，本發(fā)明，可以作為以上述運動物體檢測裝置的特征的構(gòu)成手段為步驟的運動物體檢測方法加以實現(xiàn)，也可以作為包括全部這些步驟的程序加以實現(xiàn)。而且，該程序不但存儲在運動物體檢測裝置具有的ROM等中，也可以通過CD-ROM等記錄媒體和通信網(wǎng)絡(luò)等傳送媒體來流通。


圖1、是表示現(xiàn)有技術(shù)的運動物體檢測裝置的功能結(jié)構(gòu)的框圖。
圖2、是表示實施形式1中的運動物體檢測裝置的功能結(jié)構(gòu)的框圖。
圖3、是表示在檢測出運動物體不在時的反應(yīng)模式中3個時間成分的一個例子的圖示。
圖4、是表示在檢測出運動物體在時的反應(yīng)模式中3個時間成分的一個例子的圖示。
圖5、是在退出房間反應(yīng)模式?jīng)Q定部以表格的方式存儲的檢測出運動物體不在時的反應(yīng)模式的一個例子。
圖6、(a)在存儲于退出房間反應(yīng)模式?jīng)Q定部的檢測出運動物體不在時的反應(yīng)模式中的各時間成分的具體例子。
(b)在存儲于退出房間反應(yīng)模式?jīng)Q定部的檢測出運動物體不在時的反應(yīng)模式中的各時間成分的具體例子圖7、是將圖6(a)中檢測出運動物體不在時的反應(yīng)模式與圖6(b)中檢測出運動物體不在時的反應(yīng)模式的一部分的各時間成分變成可見的圖示。
圖8、是表示在實施形式1中運動物體檢測裝置的整個處理流程的流程圖。
圖9、是表示實施形式2中運動物體檢測裝置的功能結(jié)構(gòu)的框圖。
圖10、是根據(jù)群集分析法對檢測出運動物體不在時的反應(yīng)模式進行分類時的流程圖的一個例子。
圖11、是根據(jù)自組織算法進行分類時的SOM的概念圖。
圖12、是根據(jù)自組織算法進行檢測出運動物體不在時的反應(yīng)模式的分類時的流程圖的一個例子。
圖13、是根據(jù)自組織算法進行檢測出運動物體不在時的反應(yīng)模式的分類時的分類結(jié)果的一個例子。
具體實施例方式
下面，參照附圖詳細說明根據(jù)本發(fā)明的實施形式。
(實施形式1)圖2是表示根據(jù)本實施形式的運動物體檢測裝置10的功能結(jié)構(gòu)的框圖。運動物體檢測裝置10，由設(shè)置在房屋100的各房間(房間101～104)內(nèi)的運動物體檢測傳感器110和連接到這些運動物體傳感器110上的數(shù)據(jù)處理部200構(gòu)成。
運動物體檢測傳感器110是各房間中每個房間至少設(shè)置1臺的傳感器，例如，是熱電型微動檢測傳感器(此外，在衛(wèi)生間的場合，也可以是就座開關(guān))。該運動物體檢測傳感器110定期地(例如，每0.1秒鐘)輸出表示檢測出運動物體(例如，人)的運動的“1”，或者表示未檢測出運動物體的運動的“0”。此外，在下面的實施例中，對假定一個人在各房間內(nèi)運動，各房間內(nèi)各設(shè)置1臺運動物體檢測傳感器110的情況進行說明。
數(shù)據(jù)處理部200包括運動物體檢測信息生成部210，反應(yīng)模式提取部220，退出房間反應(yīng)模式?jīng)Q定部230，退出房間判定部240以及定時器280。
運動物體檢測信息生成部210定期地(例如，每0.1秒鐘)獲取從全部房間的運動物體檢測傳感器110輸出的“1”或“0”數(shù)據(jù)。進而，運動物體檢測信息生成部210根據(jù)上述獲取的數(shù)據(jù)，生成由每個房間中“在”和“不在”兩個值構(gòu)成的運動物體檢測信息，并附加房間ID(例如，“101”～“104”)，輸出到反應(yīng)模式提取部220。
此外，獲取從運動物體檢測傳感器110輸出的數(shù)據(jù)的周期，也可以不是“0.1秒鐘”，但優(yōu)選地在1秒鐘以下。進而，這種情況下的運動物體檢測信息，只要是可以區(qū)別“在”與“不在”兩者的數(shù)據(jù)，可以是任何形式的數(shù)據(jù)。此外，也可以利用存儲運動物體檢測信息的區(qū)域的部編號的信息管理運動物體的檢測信息，來代替如上所述的通過附加房間ID對運動物體檢測信息進行管理。
反應(yīng)模式提取部220獲取并監(jiān)視從運動物體檢測信息生成部210輸出的附加房間ID的運動物體檢測信息，當檢測出某一個房間(例如，房間ID為”m“的房間)的運動物體檢測信息從“在”變化到“不在”(即，由于人的運動“在”的期間結(jié)束)時，然后，監(jiān)視其它的房間(例如，房間ID為“n”的房間)的運動物體檢測信息是否從“不在”變化到“在”。如果在其它房間檢測出上述變化時，反應(yīng)模式提取部220推斷為退出某一個房間移動到另一個房間，并提取該反應(yīng)模式(即，對與某一個房間的“在”的開始時刻及其“在”的期間，至其它房間變成“在”的期間(移動時間和被推斷的期間)、以及對于其它房間“在”的期間的一組數(shù)據(jù)構(gòu)成的模式。下面，將其稱之為“檢測出不在時反應(yīng)模式(或者第一反應(yīng)模式)”。)，附加上述“某一個房間”及“其它房間”的房間ID，并輸出到退出房間反應(yīng)模式?jīng)Q定230及退出房間判定部240。在這種情況下，對于其它房間(房間ID為“n”的房間)來說，上述的“檢測出不在時反應(yīng)模式”也是被判斷為從某一個房間(房間ID為“m”的房間)移動進入室內(nèi)的模式(下面稱之為“檢測出在時反應(yīng)模式(或者第二反應(yīng)模式)”)。反應(yīng)模式提取部220通過進行和檢測出不在時反應(yīng)模式的情況一樣的監(jiān)視，提取檢測出在時反應(yīng)模式，附加房間ID，輸出到退出室內(nèi)時反應(yīng)模式?jīng)Q定部230。此外，采用模式提取部220，在提取上述檢測出不在時反應(yīng)模式及檢測出在時反應(yīng)模式的過程中，可以使用定時器280供應(yīng)的時間信息，但兩個模式的各個時間成分的時間分辨率優(yōu)選地在1秒鐘以下(例如0.1秒鐘)。
這里，參照圖3及圖4對上述的“檢測出不在時反應(yīng)模式”及“檢測出在時反應(yīng)模式”進行詳細說明。圖3是表示在檢測出不在時反應(yīng)模式中的3個時間成分的一個例子。如圖3所示，檢測出不在時反應(yīng)模式，是推斷為人從房間ID為“m”的房間移動到ID為“n”的房間時的模式(即，對于ID為“m”的房間而言，進行“在”→“不在”變化時的模式)。檢測出不在時反應(yīng)模式，由以下3個時間成分構(gòu)成，所述3個時間成分為在房間ID為“m”的房間中，運動物體檢測信息從“不在”變化成“在”，進而直到從“在”變化成“不在”的“在”的狀態(tài)持續(xù)的時間①的成分(下面稱之為“不在①成分”)，相當于人從房間ID為“m”的房間移動到房間ID為“n”的房間時的移動時間的時間②的成分(下面稱之為“不在②成分”，以及在房間ID為“n”的房間中，運動物體檢測信息從“不在”變化到“在”、進而從“在”一直變化到“不在”的“在”的狀態(tài)持續(xù)的時間③的成分(下面稱之為“不在③成分”)。
圖4是表示在檢測出在上的反應(yīng)模式中的3個時間成分的一個例子的圖示。如圖4所示，檢測出在時反應(yīng)模式是在推斷為人從房間ID為“n”的房間移動到房間ID為“m”的房間時的模式(即，對于房間ID為“m”的房間而言，進行“不在”→“在”的變化時的模式)。檢測出在時的模式，在房間ID為“n”的房間中，由以下3個時間成分構(gòu)成運動物體檢測信息從“不在”變化到“在”，進而，從“在”一直變化到“不在”的“在”的狀態(tài)持續(xù)的時間①的成分(下面稱之為“在①成分”)，相當于人從房間ID為“n”的房間移動到房間ID為“m”房間時的移動時間的時間②的成分(下面，稱之為“在②成分”)，在房間ID為“m”的房間中，運動物體檢測信息從“不在”變化到“在”，進而從“在”一直變化到“不在”的“在”持續(xù)的時間③的成分(下面，稱之為“在③成分”)。
退出房間反應(yīng)模式?jīng)Q定部230，獲得從反應(yīng)模式提取部220輸出的檢測出不在時反應(yīng)模式以及檢測出在時反應(yīng)模式，存儲對應(yīng)于各房間ID的各個時間成分(參照后面所述的圖5)。進而，退出房間時反應(yīng)模式?jīng)Q定部230，對于人是否真正退出所注意的檢測出不在時反應(yīng)模式的“不在①成分”的房間，利用存儲在退出房間時反應(yīng)模式?jīng)Q定部230中的、其它的檢測出在時的模式進行判定。更詳細地說，嘗試對所注意的檢測出不在時反應(yīng)模式與具有一定的對稱性的檢測出在時反應(yīng)模式的檢索，在檢索出來的情況下，在其檢測出不在時反應(yīng)模式中附加表示是“退出房間時的反應(yīng)模式”的標記(或者標識)。
在此，對于上述“具有一定的對稱性的檢測齒在時的反應(yīng)模式的檢索”，參照圖3及圖4進行詳細說明。退出房間時反應(yīng)模式?jīng)Q定部230，最初對所注意的檢測出不在時反應(yīng)模式與所參照的檢測出在時反應(yīng)模式中的作為上述“移動時間與推斷的期間”的不在②成分和在②成分進行比較，在判定為該期間實質(zhì)上相等的場合，更換成所參照的檢測出在時反應(yīng)模式的“在①成分”和“在③成分”。進而，退出房間反應(yīng)模式?jīng)Q定部230，判別上述的更換后的檢測出在時反應(yīng)模式與所注意的檢測出不在時反應(yīng)模式實質(zhì)上是否相等，當判斷為實質(zhì)上相等時，在所注意的檢測出不在時反應(yīng)模式上附加表示是“退出房間時的反應(yīng)模式”的標記。在此，所謂“實質(zhì)上相等”例如，是指上述3個各時間成分之差在±0.5秒之內(nèi)時的情況。此外，上述一系列的處理實時進行。
當退出房間判定部240從反應(yīng)模式提取部220接受“檢測出不在時反應(yīng)模式”時，在退出房間模式?jīng)Q定部230檢索同一個檢測出不在時反應(yīng)模式，判斷是否在該模式中附加上述標記(或者標識)。退出房間模式判定部240在附加上述部件(或者標識)的情況下，判定為人從在上述檢測出不在時反應(yīng)模式中的“不在①成分”的房間中“退出”。
定時器280每隔一定間隔(例如，0.1秒的間隔)向反應(yīng)模式提取部220提供時間信息(在這種情況下，既可以利用絕對時間，也可以利用從數(shù)據(jù)處理部200起動算起的相對時間)。
圖5是存儲在退出房間時反應(yīng)模式?jīng)Q定部230中的檢測出不在時反應(yīng)模式的一個例子。如圖5所示，退出房間時反應(yīng)模式?jīng)Q定部230對表示進行退出房間判定對象的房間的對象房間ID(在圖5的例子中(“101”)和表示被推斷為移動目標的房間的移動目標房間ID(在圖5的例子中“102”)的每一個，按照順序存儲提取的檢測出不在時反應(yīng)模式的各時間成分(不在①成分，不在②成分以及，不在③成分)。下面同樣地，對對象房間ID和移動目標的房間ID的全部組合，存儲上述各時間成分。
圖6(a)及(b)是存儲在檢測出不在時反應(yīng)模式?jīng)Q定部230中的、檢測出不在時反應(yīng)模式中的各時間成分的具體例子。當注意圖6(a)中檢測出不在時反應(yīng)模式610和圖6(b)中檢測出不在時反應(yīng)模式620時，檢測出不在時反應(yīng)模式601的“不在②成分”和檢測出不在時反應(yīng)模式620的“不在②成分”之差僅為0.1[sec]。進而，對于檢測出不在時反應(yīng)模式610的“不在①成分”與檢測出不在時反應(yīng)模式620的“不在③成分”之差(＝0.3[sec])及檢測出不在時反應(yīng)模式610的“不在③成分”與檢測出不在時反應(yīng)模式620的“不在①成分”之差(＝0.3[sec])，都在0.5[sec]以內(nèi)，檢測出不在時反應(yīng)模式610與檢測出不在時反應(yīng)模式620“具有對稱性”。此外，檢測出不在時反應(yīng)模式620對于房間101而言，也是“檢測出在時反應(yīng)模式”。
圖7表示將上述圖6(a)中檢測出不在時反應(yīng)模式610變成可見的檢測出不在時反應(yīng)模式701、和將上述圖6(b)中檢測出不在時反應(yīng)模式620變成可見的檢測出不在時反應(yīng)模式702的圖示。如圖7所示的那樣，檢測出不在時反應(yīng)模式701和檢測出不在時反應(yīng)模式702成為對照的關(guān)系(即，在更換檢測出不在時反應(yīng)模式702的在①成分和在③成分的情況下，具有實質(zhì)上相等的關(guān)系)。此外，在圖7中，在測出不在時的反應(yīng)模式701之后，表示出了檢測出不在時反應(yīng)模式702，但在對判定測出不在時的反應(yīng)模式701是否“退出房間”的情況下，參照在測出不在時的反應(yīng)模式701之前提取的測出在時的反應(yīng)模式。
其次，說明以上述方式構(gòu)成的運動物體檢測裝置10的動作。在下面，將房間ID為“m”的房間作為退出房間判定對象的房間，對假定推斷為人從該房間移動到ID為“n”的房間的情況進行說明。圖8是表示在本實施形式中運動物體檢測裝置10的整個處理流程的流程圖。
最初，當反應(yīng)模式提取部220當取得從運動物體信息生成部210輸出的運動物體檢測信息時(S701)，提取房間m的運動物體檢測信息進行“在”→“不在”變化，房間n的運動物體檢測信息進行“不在”→“在”變化的檢測出不在時反應(yīng)模式(S702)，并輸出到退出房間模式?jīng)Q定部230和退出房間判定部240。借此，確定判定對象的檢測出不在時反應(yīng)模式(S703)。
然后，在子程序處理(S704No)，當退出房間反應(yīng)模式?jīng)Q定部230從反應(yīng)模式提取部220接受檢測出不在時反應(yīng)模式時，與已經(jīng)存儲的檢測出在時反應(yīng)模式進行比較(S705)，在它們實質(zhì)上相等的場合(S706Yes)，附加表示“退出房間時的反應(yīng)模式”的標記。
當退出房間判定部240，從反應(yīng)模式提取部220接受檢測出判定對象不在時的反應(yīng)模式的信號時，對退出房間反應(yīng)模式?jīng)Q定部230進行同一個檢測出不在時反應(yīng)模式進行檢索，確認在該檢測出不在時反應(yīng)模式上是否附加“退出房間時反應(yīng)模式”的標記(S704)，在有該部件的情況下，將關(guān)于檢測出判定對象不在時的反應(yīng)模式的房間判定為“退出房間”(S708)。
如上所述，通過利用根據(jù)本實施形式的運動物體檢測裝置10，從每個房間設(shè)置的至少一臺運動物體檢測傳感器的反應(yīng)履歷中，提取檢測出不在時反應(yīng)模式和檢測出在時反應(yīng)模式，利用人的行動模式上的特征(即，對于從某一個房間移動到另外一個房間內(nèi)的時間以及從進入房間后直到靜止的時間，每一個人顯示出來的特征)進行退出房間的判定，所以，可以提供一種即使傳感器數(shù)目少，運動物體檢測精度也很高的運動物體檢測裝置。
(實施形式2)在上述實施形式1中，利用實時取得的檢測出不在時反應(yīng)模式和檢測出在時反應(yīng)模式，對各個檢測出不在時反應(yīng)模式進行“退出房間判定”的實施例進行了說明，但在本實施形式中，對將預(yù)先收集的檢測出不在時反應(yīng)模式和檢測出在時反應(yīng)模式分別分類，從分類的各種模式中計算出具有代表性的模式，據(jù)此，對各個檢測出不在時反應(yīng)模式進行“退出房間判定”的實施例進行說明。
圖9是表示實施形式2中運動物體檢測裝置20的功能結(jié)構(gòu)的框圖。如圖9所示，運動物體檢測裝置20，備有新的檢測出不在時反應(yīng)模式分類部810和檢測出在時反應(yīng)模式分類部820。此外，退出房間時反應(yīng)模式?jīng)Q定部830和退出房間判定部840的功能，和上述實施形式1中的運動物體檢測裝置10的退出房間時反應(yīng)模式?jīng)Q定部230及退出房間判定部240的功能部分不同。
檢測出不在時反應(yīng)模式分類部810對于從反應(yīng)模式提取部220輸出的多個檢測出不在時反應(yīng)模式，按照時間成分的結(jié)構(gòu)類似的部分彼此分類，根據(jù)該分類結(jié)果決定具有代表性的檢測出不在時反應(yīng)模式，將該具有代表性的檢測出不在時反應(yīng)模式輸出到退出房間時反應(yīng)模式?jīng)Q定部830中。進而，檢測出不在時反應(yīng)模式分類部810從反應(yīng)模式提取部220接受到檢測對象的檢測出不在時反應(yīng)模式時，與其檢測出不在時反應(yīng)模式所屬的分類的分類屬性信息一起，輸出到退出房間判定部840。
檢測出在時反應(yīng)模式分類部820對于從反應(yīng)模式提取部220輸出的多個檢測出在時反應(yīng)模式，進行時間成分的構(gòu)成類似的部分之間的分類，根據(jù)該分類結(jié)果決定具有代表性的檢測出在時反應(yīng)模式，將該具有代表性的檢測出在時反應(yīng)模式輸出到退出房間時反應(yīng)模式?jīng)Q定部830。此外，在檢測出不在時反應(yīng)模式分類部810和檢測出在時反應(yīng)模式分類部820也可以用相同的分類方法。
退出房間時反應(yīng)模式?jīng)Q定部830，除上述實施形式1中的退出房間時的反應(yīng)模式?jīng)Q定的部230的功能之外，還可以根據(jù)從檢測出不在時反應(yīng)模式分類部810輸出的、已經(jīng)分類的檢測出不在時反應(yīng)模式和代表各分類的檢測出不在時反應(yīng)模式，以及從檢測出在時反應(yīng)模式分類部820輸出的、代表各分類的檢測出在時反應(yīng)模式，進行對判定對象的檢測出不在時反應(yīng)模式的“退出房間判定”。更詳細地說，例如，令檢測出不在時反應(yīng)模式被分類成組A～組D的4個組，檢測出在時反應(yīng)模式被分類成組E～組H的4個組。然后，將代表判定對象的檢測出不在時反應(yīng)模式所屬組A的檢測出不在時反應(yīng)模式a與代表組E的檢測出在時反應(yīng)模式e進行比較，在代表性的模式基本上相互相等的情況下，屬于組A的檢測出不在時反應(yīng)模式，判定為“退出房間”，在組A上附加“退出房間”的標記(或者標識)。對于在這種情況下相互代表性的模式實質(zhì)上是否相等的判定，采用和上述實施形式1中的方法相同的方法(即，交換檢測出在時反應(yīng)模式e的“在①成分”和“在③成分”，將在這種交換之后的檢測出在時反應(yīng)模式e與檢測出不在時反應(yīng)模式a進行比較。)。
退出房間判定部840除具有上述實施形式1中的退出房間判定部240的功能之外，當經(jīng)由檢測出不在時反應(yīng)模式分類部810接受到判定對象的檢測出不在時反應(yīng)模式及該表示檢測出不在時反應(yīng)模式所屬的分類組的分類屬性信息時，參照退出房間時反應(yīng)模式?jīng)Q定部830，判別在表示分類屬性的分類組上是否附加上述“標記(或者標識)”，在已附加的場合，對于上述判定對象的檢測出不在時反應(yīng)模式，判定為“退出房間”。
此外，由于運動物體檢測裝置20中的其它結(jié)構(gòu)與上述實施形式1中的運動物體檢測裝置10的結(jié)構(gòu)相同，所以省略其說明。
其次，對上述這種結(jié)構(gòu)的運動物體檢測裝置20的動作進行說明。
首先，反應(yīng)模式提取部220，預(yù)先提取檢測出在時反應(yīng)模式及檢測出不在時反應(yīng)模式，附加進行退出房間判定的對象的房間ID和移動目標的房間ID，輸出到檢測出不在時反應(yīng)模式分類部810和檢測出在時反應(yīng)模式分類部820。
檢測出不在時反應(yīng)模式分類部810，經(jīng)由反應(yīng)模式提取部220進行預(yù)先收集的檢測出不在時反應(yīng)模式的分類。作為這種情況下的分類方法，可以采用多變量解析法的一種的群集分析法(例如，參照管民郎著“多變量解析の實踐下(二版)”現(xiàn)代數(shù)學社，2001(文獻1))以及，參照利用神經(jīng)元的自組織算法(例如，T.コホネン著“自己組織化と連想記憶”シュプリガ-·フエアラク東京，1993(文獻2))的方法等公知的分類方法。
通過采用上述分類方法，檢測出不在時反應(yīng)模式分類部810，對于每個分類后的組計算出具有代表性的檢測出不在時反應(yīng)模式。這里，所謂“具有代表性的檢測出不在時反應(yīng)模式”是指例如屬于各個分類組的全部檢測出不在時反應(yīng)模式的平均，在利用Kohonen的自組織化算法的情況下，例如，將持有各節(jié)的矢量值作為代表值。上述分類作業(yè)，對進行退出房間判定對象的房間ID和移動目標的房間ID不同的每一個分開進行，優(yōu)選地在兩種反應(yīng)模式分別積累規(guī)定個數(shù)以上的階段進行。
其次，檢測出不在時反應(yīng)模式分類部810，將分類結(jié)果，即房間ID、分類屬性信息及各分類組中的代表性的檢測出不在時反應(yīng)模式，輸出到退出房間時反應(yīng)模式?jīng)Q定部830中。
另一方面，檢測出在時反應(yīng)模式分類部820，與上述檢測出不在時反應(yīng)模式分類部810一樣，對于檢測出在時反應(yīng)模式進行分類，計算出各分類組中代表性的檢測出在時反應(yīng)模式，將其結(jié)果輸出到退出房間時反應(yīng)模式?jīng)Q定部830。
借此，當退出房間時反應(yīng)模式?jīng)Q定部830，經(jīng)由檢測出不在時反應(yīng)模式分類部810，從反應(yīng)模式提取部220接受判定對象的檢測出不在時反應(yīng)模式及其分類屬性信息時，對該檢測出不在時反應(yīng)模式所屬的組與其它的檢測出在時反應(yīng)模式的組進行比較。
這種情況下的比較，與實施形式1一樣，最初比較推斷為從某一個房間向另外的房間移動的時間(即，不在②成分和在②成分)，在判定為實質(zhì)上相等的情況下，將分類后的組中代表性的檢測出在時反應(yīng)模式的①成分和③成分(參照上述圖4)替換之后進行比較。當判定這些反應(yīng)模式實質(zhì)上相等的場合，退出房間反應(yīng)模式?jīng)Q定部830對于判定對象的檢測出不在時反應(yīng)模式所屬的組，附加表示“退出房間反應(yīng)模式”的標記。
當退出房間判定部840經(jīng)由檢測出不在時反應(yīng)模式分類部810，從反應(yīng)模式提取部220接受到判定對象的檢測出不在時反應(yīng)模式及其分類屬性信息時，判別是否在其檢測出不在時反應(yīng)模式所屬的組上附加表示“退出房間反應(yīng)模式”標記，在已附加的場合，對于上述判定對象的檢測出不在時反應(yīng)模式判定為“突出房間”。
其次，對各種分類方法進行說明。
圖10時根據(jù)群集(cluster)分析法進行檢測出不在時反應(yīng)模式的分類時的流程圖。
最初，當設(shè)定輸入數(shù)據(jù)(樣本)時(S901)，檢測出不在時反應(yīng)模式分類部810進行變量i的初始化(＝1)(S902)。其次，檢測出不在時反應(yīng)模式分類部810從樣本中提取相互距離最短的樣本，構(gòu)成組i(S903)。
進而，檢測出不在時反應(yīng)模式分類部810從各組及其它樣本中提取距離最短的組合(S904)，判定該組合是否是與已有的組的組合(S905)。如果是與已有的組的組合時(S905Yes)，將該樣本編入該組(S906)。另一方面，當不是與已有的組的組合時(S905No)，將變量i遞增(S907)，用該組合構(gòu)成組i(S908)。
這樣，當在已有的組內(nèi)編入新的樣本時，或者構(gòu)成新的組時，檢測出不在時反應(yīng)模式分類部810附加各個結(jié)合標識，制成樹形圖(S909)。
檢測出不在時反應(yīng)模式分類部810對于全部樣本執(zhí)行上述處理(S904～S910)。
圖11是根據(jù)自組織算法進行分類時的SOM概念圖。在此，所謂“SOM(Self Organization Map)”是指經(jīng)過無教師的學習表現(xiàn)出模式之間的特征的兩層網(wǎng)絡(luò)(詳細情況請參照上述文獻2)。輸入層的各節(jié)點連接到輸出(競爭)層上的各個節(jié)點上。
在圖11的SOM中，假定為將具有P次方(例如在本實施例的情況下，為3次方)的N個輸入分類成M個群集的情況。
圖12是根據(jù)自組織算法進行當檢測出不在時反應(yīng)模式分類時的流程圖的一個例子。
最初，檢測出不在時反應(yīng)模式分類部810進行全部節(jié)點的參照矢量，學習范圍，學習次數(shù)以及學習率的初始化，在進行輸入矢量(用輸入的樣本單值地決定的矢量)設(shè)定的同時(S1101)，進行變量i的初始化(S1102)。其次，檢測出不在時反應(yīng)模式分類部810計算全部輸入矢量與全節(jié)點的參照矢量的距離，決定其距離成為最小的節(jié)點(下面，稱之為“最適合節(jié)點”)(S1103)，利用適合于最適合的節(jié)點的學習率，沿輸入矢量的方向更新以最適合節(jié)點為中心的學習范圍內(nèi)的節(jié)點參照矢量(S1104)。
進而，檢測出不在時反應(yīng)模式分類部810進行學習范圍和學習率的更新(減少)(S1105)，將變量i遞增(S1106)。
如果在變量i不足上述的學習次數(shù)的情況下(S1107No)，反復進行上述處理(S1103～S1107)。另一方面，當變量i成為學習次數(shù)以上(S1107Yes)時，本處理結(jié)束。
圖13是根據(jù)自組織算法進行當檢測出不在時反應(yīng)模式分類時的分類結(jié)果的一個例子。在圖13中，表示出上述圖6(a)所示的將當檢測出不在時反應(yīng)模式進行分類的結(jié)果。
此外，在本實施形式中的運動物體檢測這種20的全部的處理流程，與上述實施形式1中的流程圖(參照圖8)基本上相同，但在本實施形式中，在進行圖8中的反應(yīng)模式的提取時(S702)，附加計算出具有代表性的當檢測出不在時反應(yīng)模式及當檢測出在時反應(yīng)模式的處理。
如上所述，通過利用根據(jù)本實施形式的運動物體檢測裝置，從各房間內(nèi)設(shè)置的至少1臺運動物體檢測傳感器的反應(yīng)履歷，提取檢測出不在時反應(yīng)模式和檢測出在時反應(yīng)模式并進行分類，把利用分類的兩種數(shù)據(jù)計算出各個具有代表性的模式用于退出房間的判定，所以，能夠進行將特定的人的行動模式特性化進行退出房間的判定，能夠提供一種即使使用少量的傳感器，運動物體檢測精度更高的運動物體檢測裝置。
此外，在實施形式1及實施形式2中，對判定人“退出”某一個房間的實施例進行了說明，但用同樣的方法，也可以判定人“進入”某一個房間。
權(quán)利要求
1.一種運動物體檢測裝置，檢測在由多個區(qū)域構(gòu)成的空間中的運動物體的移動，其特征在于，包括在前述多個區(qū)域的每一個中至少配置1臺、用于檢測運動物體的運動的運動物體檢測傳感器；根據(jù)前述運動物體檢測傳感器有無反應(yīng)，對每個前述區(qū)域生成表示是在前述區(qū)域中檢測出前述運動的檢測狀態(tài)還是未檢測出前述運動物體的未檢測狀態(tài)的運動物體檢測信息的運動物體檢測信息生成機構(gòu)；根據(jù)所生成的前述運動物體檢測信息，確定第一區(qū)域從檢測狀態(tài)轉(zhuǎn)移到未檢測狀態(tài)后、第二區(qū)域從未檢測狀態(tài)轉(zhuǎn)移到檢測狀態(tài)的第一反應(yīng)模式、以及第二區(qū)域從檢測狀態(tài)轉(zhuǎn)移到未檢測狀態(tài)后、第一區(qū)域從未檢測狀態(tài)轉(zhuǎn)移到檢測狀態(tài)的第二反應(yīng)模式的反應(yīng)模式提取機構(gòu)；在所確定的前述第一反應(yīng)模式和前述第二反應(yīng)模式在時間上具有反轉(zhuǎn)關(guān)系時，判定為隨著所述第一反應(yīng)模式，前述運動物體從前述第一區(qū)域移動到前述第二區(qū)域的判定機構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的運動物體檢測裝置，其特征為，前述判定機構(gòu)，在前述第一區(qū)域從檢測狀態(tài)轉(zhuǎn)移到未檢測狀態(tài)之后、前述第二區(qū)域從未檢測狀態(tài)直到轉(zhuǎn)移到檢測狀態(tài)的前述第一反應(yīng)模式中的時間，與前述第二區(qū)域在從檢測狀態(tài)轉(zhuǎn)移到未檢測狀態(tài)之后、直到第一區(qū)域從未檢測狀態(tài)轉(zhuǎn)移到檢測狀態(tài)為止的前述第二反應(yīng)模式的時間在一定的范圍內(nèi)相等的情況下，判斷為前述第一反應(yīng)模式和前述第二反應(yīng)模式在時間上具有反轉(zhuǎn)的關(guān)系。
3.如權(quán)利要求1所述的運動物體檢測裝置，其特征為，在前述第一反應(yīng)模式中的前述第一區(qū)域和前述第二區(qū)域的檢測狀態(tài)持續(xù)的時間，分別與在前述第二反應(yīng)模式中前述第一區(qū)域和前述第二區(qū)域的檢測狀態(tài)持續(xù)的時間在一定的范圍內(nèi)相等的場合，前述判定機構(gòu)判斷為前述第一反應(yīng)模式和前述第二反應(yīng)模式在時間上具有反轉(zhuǎn)關(guān)系。
4.如權(quán)利要求1所述的運動物體檢測裝置，其特征為，它進一步包括存儲由前述反應(yīng)模式提取機構(gòu)確定的前述第一反應(yīng)模式、通過將所存儲的多個第一反應(yīng)模式分類，確定具有代表性的第一反應(yīng)模式的第一反應(yīng)模式分類機構(gòu)；存儲由前述反應(yīng)模式提取機構(gòu)確定的前述第二反應(yīng)模式、通過將所存儲的多個第二反應(yīng)模式分類，確定具有代表性的第二反應(yīng)模式的第二反應(yīng)模式分類機構(gòu)；在利用前述第一反應(yīng)模式分類機構(gòu)確定的具有代表性的第一反應(yīng)模式與利用前述第二反應(yīng)模式分類機構(gòu)確定的具有代表性的第二反應(yīng)模式在時間上具有反轉(zhuǎn)的關(guān)系時，前述判定機構(gòu)判定為隨著所述具有代表性的第一反應(yīng)模式，前述運動物體從前述第一區(qū)域移動到前述第二區(qū)域。
5.如權(quán)利要求4所述的4運動物體檢測裝置，其特征為，前述第一反應(yīng)模式分類機構(gòu)利用群集分析確定前述具有代表性的第一反應(yīng)模式，前述第二反應(yīng)模式分類機構(gòu)利用群集分析確定前述具有代表性的第二反應(yīng)模式。
6.如權(quán)利要求4所述的4運動物體檢測裝置，其特征為，前述第一反應(yīng)模式分類機構(gòu)根據(jù)自組織算法，確定前述具有代表性的第一反應(yīng)模式，前述第二反應(yīng)模式分類機構(gòu)根據(jù)自組織算法，確定前述具有代表性的第二反應(yīng)模式。
7.如權(quán)利要求4所述的4運動物體檢測裝置，其特征為，在前述第一區(qū)域從檢測狀態(tài)轉(zhuǎn)移到未檢測狀態(tài)之后、前述第二區(qū)域從未檢測狀態(tài)直到轉(zhuǎn)移到檢測狀態(tài)的前述具有代表性的第一反應(yīng)模式中的時間，與前述第二區(qū)域在從檢測狀態(tài)轉(zhuǎn)移到未檢測狀態(tài)之后、直到第一區(qū)域從未檢測狀態(tài)轉(zhuǎn)移到檢測狀態(tài)為止的前述具有代表性的第二反應(yīng)模式的時間于一定的范圍內(nèi)相等的情況下，前述判定機構(gòu)，判斷為前述第一反應(yīng)模式和前述第二反應(yīng)模式在時間上具有反轉(zhuǎn)的關(guān)系。
8.如權(quán)利要求7所述的運動物體檢測裝置，其特征為，在前述具有代表性的第一反應(yīng)模式中的前述第一區(qū)域和前述第二區(qū)域的檢測狀態(tài)持續(xù)的時間，分別與在前述具有代表性的第二反應(yīng)模式中前述第一區(qū)域和前述第二區(qū)域的檢測狀態(tài)持續(xù)的時間在一定的范圍內(nèi)相等的場合，前述判定機構(gòu)判斷為前述具有代表性的第一反應(yīng)模式和前述具有代表性的第二反應(yīng)模式在時間上具有反轉(zhuǎn)關(guān)系。
9.一種運動物體檢測方法，檢測由多個區(qū)域構(gòu)成的空間內(nèi)的運動物體的運動，其特征在于，在前述多個區(qū)域的每個區(qū)域中至少設(shè)置1臺檢測運動物體的運動的運動物體檢測傳感器，前述運動物體檢測方法包括根據(jù)前述運動物體檢測傳感器有無反應(yīng)，對每個前述區(qū)域生成表示是在前述區(qū)域中檢測出前述運動的檢測狀態(tài)還是未檢測出前述運動物體的未檢測狀態(tài)的運動物體檢測信息的運動物體檢測信息生成步驟；根據(jù)所生成的前述運動物體檢測信息，確定第一區(qū)域從檢測狀態(tài)轉(zhuǎn)移到未檢測狀態(tài)后、第二區(qū)域從未檢測狀態(tài)轉(zhuǎn)移到檢測狀態(tài)的第一反應(yīng)模式、以及第二區(qū)域從檢測狀態(tài)轉(zhuǎn)移到未檢測狀態(tài)后、第一區(qū)域從未檢測狀態(tài)轉(zhuǎn)移到檢測狀態(tài)的第二反應(yīng)模式的反應(yīng)模式提取步驟；在所確定的前述第一反應(yīng)模式和前述第二反應(yīng)模式在時間上具有反轉(zhuǎn)關(guān)系時，判定為隨著所述第一反應(yīng)模式，前述運動物體從前述第一區(qū)域移動到前述第二區(qū)域的判定步驟。
10.如權(quán)利要求9所述的運動物體檢測方法，前述運動物體檢測方法，進一步包含存儲前述反應(yīng)模式提取步驟中確定的前述第一反應(yīng)模式、通過將所存儲的多個第一反應(yīng)模式分類，確定具有代表性的第一反應(yīng)模式的第一反應(yīng)模式分類步驟，存儲前述反應(yīng)模式提取步驟中確定的前述第二反應(yīng)模式、通過將所存儲的多個第二反應(yīng)模式分類，確定具有代表性的第二反應(yīng)模式的第二反應(yīng)模式分類步驟，在前述判定步驟中，利用由前述第一反應(yīng)模式分類步驟確定的具有代表性的第一反應(yīng)模式和由前述第二反應(yīng)模式分類步驟確定的具有代表性的第二反應(yīng)模式具有時間上反轉(zhuǎn)的關(guān)系時，判定為前述運動物體根據(jù)所述具有代表性的第一反應(yīng)模式從前述第一區(qū)域移動到前述第二區(qū)域。
11.一種程序，用在檢測在由多個區(qū)域構(gòu)成的空間內(nèi)的運動物體的移動的運動物體檢測裝置中，其特征為，在前述多個區(qū)域的每一個中至少設(shè)置1臺檢測檢測運動物體的移動發(fā)運動物體檢測傳感器，前述程序包括根據(jù)前述運動物體檢測傳感器有無反應(yīng)，對每個前述區(qū)域生成表示是在前述區(qū)域中檢測出前述運動的檢測狀態(tài)還是未檢測出前述運動物體的未檢測狀態(tài)的運動物體檢測信息的運動物體檢測信息生成步驟；根據(jù)所生成的前述運動物體檢測信息，確定第一區(qū)域從檢測狀態(tài)轉(zhuǎn)移到未檢測狀態(tài)后、第二區(qū)域從未檢測狀態(tài)轉(zhuǎn)移到檢測狀態(tài)的第一反應(yīng)模式、以及第二區(qū)域從檢測狀態(tài)轉(zhuǎn)移到未檢測狀態(tài)后、第一區(qū)域從未檢測狀態(tài)轉(zhuǎn)移到檢測狀態(tài)的第二反應(yīng)模式的反應(yīng)模式提取步驟；在所確定的前述第一反應(yīng)模式和前述第二反應(yīng)模式在時間上具有反轉(zhuǎn)關(guān)系時，判定為隨著所述第一反應(yīng)模式，前述運動物體從前述第一區(qū)域移動到前述第二區(qū)域的判定步驟。
12.如權(quán)利要求11所述的程序，其特征為，前述程序進一步包括存儲前述反應(yīng)模式提取步驟中確定的前述第一反應(yīng)模式、通過將所存儲的多個第一反應(yīng)模式分類，確定具有代表性的第一反應(yīng)模式的第一反應(yīng)模式分類步驟，存儲前述反應(yīng)模式提取步驟中確定的前述第二反應(yīng)模式、通過將所存儲的多個第二反應(yīng)模式分類，確定具有代表性的第二反應(yīng)模式的第二反應(yīng)模式分類步驟，在前述判定步驟中，利用由前述第一反應(yīng)模式分類步驟確定的具有代表性的第一反應(yīng)模式和由前述第二反應(yīng)模式分類步驟確定的具有代表性的第二反應(yīng)模式具有時間上反轉(zhuǎn)的關(guān)系時，判定為前述運動物體根據(jù)所述具有代表性的第一反應(yīng)模式從前述第一區(qū)域移動到前述第二區(qū)域。
全文摘要
一種可以高精度地進行運動物體檢測判定的運動物體檢測裝置。反應(yīng)模式提取部(220)根據(jù)在各個房間內(nèi)至少設(shè)置1臺的運動物體檢測傳感器(110)的運動物體反應(yīng)，提取檢測出它不在時的反應(yīng)模式與時間成分的結(jié)構(gòu)對照的檢測出在時反應(yīng)模式。退出房間反應(yīng)模式?jīng)Q定部(230)，在反應(yīng)模式提取部(220)提取的兩個模式的時間成分在時間上反轉(zhuǎn)并且實質(zhì)上相等的場合，在檢測出不在時反應(yīng)模式上附加表示退出房間時反應(yīng)模式的標記。當退出房間判定部(240)接受到判定對象的檢測不在時的反應(yīng)模式時，參照退出房間時反應(yīng)模式?jīng)Q定部(830)，確認是否在判定對象的檢測出不在時反應(yīng)模式上附加表示退出附加的標記，判定人從該房間內(nèi)“退出”。
文檔編號G08B21/22GK1458537SQ0313608
公開日2003年11月26日 申請日期2003年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月17日
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