JP2007315948A - Object detector and its method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、物体の種類を検知する物体検知装置および方法に関し、特に、単一のセンサのみによって物体の種類を検知する物体検知装置および方法に関する。 The present invention relates to an object detection apparatus and method for detecting the type of an object, and more particularly to an object detection apparatus and method for detecting the type of an object using only a single sensor.
監視領域における侵入物体を人物と小動物とに識別する物体検知装置として、次のような技術が従来から知られている。 The following techniques are conventionally known as an object detection device that distinguishes an intruding object in a monitoring area from a person and a small animal.
第1の従来技術は、赤外線パッシブセンサ等を用い、ミラーやレンズの一部をマスキングすることにより小動物等の頻出する場所を検知エリアから部分的に除外するものである。第2の従来技術は、複数の検出素子を有する赤外線パッシブセンサを用い、複数の検出素子が同時に侵入物体を検出した時のみ人体とみなすものである。第3の従来技術は、画像監視システムにおいて、ステレオ画像を用いて物体の絶対的な大きさを推定するものである。 The first conventional technique uses an infrared passive sensor or the like and masks a part of a mirror or a lens to partially exclude a frequently occurring place such as a small animal from a detection area. The second prior art uses an infrared passive sensor having a plurality of detection elements, and considers a human body only when the plurality of detection elements simultaneously detect an intruding object. The third conventional technique is to estimate the absolute size of an object using a stereo image in an image monitoring system.
第4の従来技術は、2つの赤外線センサを用い、第1の赤外線センサによって、赤外線の強度分布を求めてこの強度分布から人体と思われる領域を抽出し、第2の赤外センサによって当該赤外センサから物体までの距離を測定し、物体までの距離と第1の赤外線センサによる強度分布から求めた人体と思われる領域の大きさとの関係に基づいて人体の存在を判定する技術である(特許文献1参照)。 In the fourth prior art, two infrared sensors are used, an infrared intensity distribution is obtained by the first infrared sensor, a region that seems to be a human body is extracted from the intensity distribution, and the red infrared sensor is used to extract the red infrared sensor. This is a technique for measuring the distance from an external sensor to an object, and determining the presence of the human body based on the relationship between the distance to the object and the size of the region considered to be the human body obtained from the intensity distribution by the first infrared sensor ( Patent Document 1).
しかしながら、これらの従来技術には次のような問題がある。第1の従来技術では、マスキングにより除外した検知エリアは不感エリアとなるため、当該エリアに侵入した人体を検出することができない。 However, these conventional techniques have the following problems. In the first prior art, since the detection area excluded by masking is a dead area, a human body that has entered the area cannot be detected.
第2の従来技術では、小動物等が検知エリア内の高い棚の上等を移動した場合に複数の検出素子が同時に検知してしまい、誤報の要因となる可能性がある。 In the second prior art, when a small animal or the like moves on a high shelf in the detection area, a plurality of detection elements may detect simultaneously, which may cause a false alarm.
第3の従来技術では、装置構成が過大となるとともに、データサイズの画像データを高速で処理するハードウェアが必要となり、装置の製造コストや価格が高額となる。 In the third conventional technique, the apparatus configuration becomes excessive, and hardware for processing image data of a data size at high speed is required, which increases the manufacturing cost and price of the apparatus.
第4の従来技術では、2個の赤外線センサを用いており、赤外線強度分布からの人体と思われる領域の抽出と、測定した距離とから人物か否かを判断する処理を行う必要があり、判断処理が複雑となる。 In the fourth prior art, two infrared sensors are used, and it is necessary to perform a process of determining whether or not a person is based on the extraction of a region that seems to be a human body from the infrared intensity distribution and the measured distance. Judgment processing becomes complicated.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、単一の距離センサのみで簡易な構成および効率的な処理によって測距領域に侵入した検知物体の種類の正確な検出を行うことができる物体検知装置および方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and can accurately detect the type of a sensing object that has entered a distance measurement area with a simple configuration and efficient processing using only a single distance sensor. An object of the present invention is to provide an object detection apparatus and method.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項1の発明にかかる物体検知装置は、測距測距領域における物体を検知するセンサと、前記センサによって検知された検知物体までの距離を算出する測距手段と、前記検知物体までの距離に基づいて、前記検知物体の高さを算出する物体高算出手段と、前記検知物体までの距離に基づいて、前記検知物体の幅を算出する物体幅算出手段と、前記検知物体の高さと、前記検知物体の幅とに基づいて、前記検知物体の断面積を算出する断面積算出手段と、前記検知物体の断面積に基づいて前記検知物体の種類を判断する物体判断手段と、を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, an object detection apparatus according to a first aspect of the present invention includes a sensor for detecting an object in a distance measurement area and a distance to the detection object detected by the sensor. A distance measuring means that calculates the height of the detected object based on the distance to the detected object, and a width of the detected object based on the distance to the detected object An object width calculating unit that calculates a cross-sectional area of the detection object based on a height of the detection object and a width of the detection object, and the detection based on the cross-sectional area of the detection object. And an object determination means for determining the type of the object.
また、請求項2にかかる発明の物体検知装置は、前記センサは、前記測距領域の上方に設置され、所定の放射角度で放射状に前記測距領域における物体を検知する複数の検知素子を有し、前記測距手段は、前記測距領域ごとの前記検知物体までの距離を算出し、前記物体高算出手段は、前記センサの床面からの設置高さと、前記測距領域ごとの前記検知物体までの距離と、前記検知素子の前記放射角度とから、前記測距領域ごとの前記検知物体の高さを算出し、前記物体幅算出手段は、前記測距領域ごとの前記検知物体までの距離と、前記検知素子の前記放射角度とから、前記測距領域ごとの前記検知物体の幅を算出し、前記断面積算出手段は、前記測距領域ごとの前記検知物体の高さと前記測距領域ごとの前記検知物体の幅との乗算値を前記測距領域の数だけ加算することにより前記検知物体の断面積を算出することを特徴とする。 In the object detection device according to a second aspect of the present invention, the sensor includes a plurality of detection elements that are installed above the distance measurement area and detect objects in the distance measurement area radially at a predetermined radiation angle. The distance measuring means calculates a distance to the detected object for each of the distance measurement areas, and the object height calculation means determines the installation height of the sensor from the floor and the detection for each distance measurement area. The height of the detection object for each distance measurement area is calculated from the distance to the object and the radiation angle of the detection element, and the object width calculation means is configured to calculate the height of the detection object for each distance measurement area. The width of the sensing object for each distance measurement area is calculated from the distance and the radiation angle of the sensing element, and the cross-sectional area calculating means is configured to calculate the height of the detection object and the distance measurement for each distance measurement area. Multiply by the width of the sensing object for each area By adding the number of the distance measuring area and calculates the cross-sectional area of the detected object.
また、請求項3にかかる発明の物体検知装置は、前記物体を検知した前記検知素子に対応する前記測距領域が、連続しているか否かを判断する測距領域判断手段をさらに備え、前記断面積算出手段は、前記測距領域判断手段によって前記物体を検知した前記検知素子に対応する前記測距領域が連続していると判断された場合に、連続している部分の前記検知物体の断面積を算出することを特徴とする。 The object detection apparatus according to a third aspect of the present invention further includes distance measurement area determination means for determining whether or not the distance measurement area corresponding to the detection element that has detected the object is continuous, The cross-sectional area calculating means determines that the detected object of the continuous portion is continuous when the distance measuring area determining means determines that the distance measuring area corresponding to the detection element that detected the object is continuous. The cross-sectional area is calculated.
また、請求項4にかかる発明の物体検知装置は、前記物体を識別するための閾値を記憶する閾値記憶手段と、前記検知物体の種類が人物であると判断された場合に、警報を出力する警報出力手段と、をさらに備え、前記物体判断手段は、前記検知物体の断面積と前記閾値記憶手段に記憶された前記閾値とを比較し、前記検知物体の断面積が前記閾値より大きい場合に、前記検知物体の種類が人物であると判断することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an object detection apparatus that outputs a warning when it is determined that the type of the detected object is a person and a threshold value storage unit that stores a threshold value for identifying the object. Alarm output means, and the object determination means compares the cross-sectional area of the detected object with the threshold value stored in the threshold value storage means, and the cross-sectional area of the detected object is larger than the threshold value. The type of the detected object is determined to be a person.
また、請求項5にかかる発明の物体検知方法は、測距領域における物体を検知する工程と、前記センサによって検知された検知物体までの距離を算出する工程と、前記検知物体までの距離に基づいて、前記検知物体の高さを算出する工程と、前記検知物体までの距離に基づいて、前記検知物体の幅を算出する工程と、前記検知物体の高さと、前記検知物体の幅とに基づいて、前記検知物体の断面積を算出する工程と、前記検知物体の断面積に基づいて前記検知物体の種類を判断する工程と、を含むことを特徴とする。 The object detection method of the invention according to claim 5 is based on a step of detecting an object in a ranging area, a step of calculating a distance to the detection object detected by the sensor, and a distance to the detection object. Calculating the height of the detected object, calculating the width of the detected object based on the distance to the detected object, based on the height of the detected object, and the width of the detected object. And calculating the cross-sectional area of the sensing object, and determining the type of the sensing object based on the cross-sectional area of the sensing object.
請求項1および5にかかる発明によれば、単一のセンサのみからの情報で検知物体の断面積を求めて物体の種類を判断しているので、簡易な構成および効率的な処理によって測距領域に侵入した検知物体の種類の正確な検出を行うことができるという効果を奏する。 According to the first and fifth aspects of the invention, since the type of the object is determined by obtaining the cross-sectional area of the detected object based on the information from only a single sensor, the distance measurement is performed with a simple configuration and efficient processing. There is an effect that it is possible to accurately detect the type of the detected object that has entered the region.
また、請求項2にかかる発明によれば、センサは、測距領域の上方に設置され、所定の放射角度で放射状に前記測距領域における物体を検知する複数の検知素子を有し、測距領域ごとの検知物体の高さと測距領域ごとの前記検知物体の幅との乗算値を前記測距領域の数だけ加算することにより前記物体の断面積を算出することで、測距領域に侵入した検知物体の種類をより正確に検出することができるという効果を奏する。
According to the invention of
また、請求項3にかかる発明によれば、物体を検知した検知素子に対応する測距領域が、連続しているか否かを判断し、測距領域が連続している部分の検知物体の断面積を算出する。したがって、測距領域に複数の物体が侵入した場合でも、個々の物体の断面積を算出できるので、測距領域に侵入した検知物体の種類を正確に検知することができるという効果を奏する。 According to the invention of claim 3, it is determined whether or not the distance measurement area corresponding to the detection element that has detected the object is continuous, and the detection object in the part where the distance measurement area is continuous is disconnected. Calculate the area. Therefore, even when a plurality of objects enter the distance measurement area, the cross-sectional area of each object can be calculated, so that it is possible to accurately detect the type of the detected object that has entered the distance measurement area.
また、請求項4にかかる発明によれば、検知物体の断面積を比較し、閾値より大きい場合に検知物体が人物であると判断して、警報を出力することができるという効果を奏する。 According to the fourth aspect of the present invention, the cross-sectional areas of the detected object are compared, and if the detected object is larger than the threshold, it is determined that the detected object is a person, and an alarm can be output.
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる物体検知装置、警備装置、物体検知方法および警備方法の最良な実施の形態を詳細に説明する。なお、本実施の形態では、本発明の物体検知装置を、監視領域内で人物を検知した場合に警報を発する警備装置に適用した例を説明しているが、これに限定されるものではなく、検知物体の種類を判断するものであれば、いずれの装置にも適用することができる。 Exemplary embodiments of an object detection device, a security device, an object detection method, and a security method according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the present embodiment, an example is described in which the object detection device of the present invention is applied to a security device that issues an alarm when a person is detected in a monitoring area, but the present invention is not limited to this. As long as the type of the detected object is determined, the present invention can be applied to any device.
(実施の形態1)
図1は、実施の形態1にかかる警備装置の機能的構成を示すブロック図である。実施の形態1にかかる警備装置は、監視領域内で異常を検知した場合に警報を発する装置であり、図1に示すように、単一の測距センサ101と、センサ制御部102と、物体高算出部103と、物体幅算出部110と、断面積算出部104と、物体判断部105と、警報部106と、センサ情報記憶部107と、距離記憶部108と、閾値記憶部109とを主に備えた構成となっている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram of a functional configuration of the security device according to the first embodiment. The security device according to the first embodiment is a device that issues an alarm when an abnormality is detected in a monitoring area. As shown in FIG. 1, a single
測距センサ101は、監視領域の天井、すなわち物体を検知しようとする領域の上方に設けられており、複数の発光素子と単一の受光素子とを有している。そして、各発光素子は、所定の放射角度で放射状に赤外線を放射して、その反射光を受光素子で受光し、測距領域における物体を検知するようになっている。ここで、各発光素子の放射角度は、すべて同一であるものとする。より具体的には、複数の発光素子は、電気的に赤外線の出射を切替え可能であり、切り換えて出射した順番に受光素子で各反射光を受光するようになっている。また、複数の発光素子のそれぞれに対応して異なる測距領域が対応している。
The
センサ制御部102は、測距センサ101で受光した反射光の信号をA/D変換して、検知物体までの距離を算出するものである。
The sensor control unit 102 performs A / D conversion on the signal of the reflected light received by the
物体高算出部103は、センサ制御部102で算出された検知物体までの距離とセンサの床面からの設置高さと発光素子の放射角度とから、測距領域ごとの検知物体の高さを算出するものである。
The object
物体幅算出部110は、センサ制御部102で算出された検知物体までの距離と発光素子の放射角度とから、測距領域ごとの検知物体の幅を算出するものである。
The object
断面積算出部104は、物体高算出部103によって算出された測距領域ごとの検知物体の高さと、物体幅算出部110によって算出された測距領域ごとの検知物体の幅との乗算値を測距領域の数だけ加算することにより検知物体の総断面積を算出するものである。
The cross-sectional
物体判断部105は、断面積算出部104によって算出された検知物体の総断面積に基づいて検知物体の種類が人物であるか否かを判断するものである。より具体的には、物体判断部105は、検知物体の断面積と閾値記憶部109に記憶された所定の閾値とを比較し、検知物体の総断面積が閾値より大きい場合に、検知物体が人物であると判断する。
The
警報出力部106は、検知物体の種類が人物であると判断された場合に、警報を出力するものである。
The
センサ情報記憶部107は、測距センサの発光素子の放射角度と、測距センサ101の
床面からの高さである設置高さを記憶するメモリ、ハードディスクドライブ装置(HDD)等の記憶媒体である。
The sensor
距離記憶部108は、センサ制御部102により算出された検知物体までの距離を測距領域ごとに記憶するメモリ、ハードディスクドライブ装置(HDD)等の記憶媒体である。
The
閾値記憶部109は、検知物体の種類が人物であるか否かを判断するための閾値を記憶するメモリ、ハードディスクドライブ装置(HDD)等の記憶媒体である。
The
図2は、監視領域に測距センサ101を設置して状態を示す模式図である。図3は、図2に示した監視領域の建物201を上方から観た状態を示す模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a state in which the
図2に示すように、実施の形態1では、建物の部屋201の内部を監視領域としており、測距センサ101は、その部屋201の天井に設置されている。このため、検知対象である人物203の上方に測距センサ101が設置されることになる。測距センサ101は、天井から複数の発光素子のそれぞれにより放射状に赤外線を放射するので、複数の発光素子それぞれの測距領域を統合すると、図2に示すように全測距領域は扇状となる。図3では、複数の発光素子に対応したそれぞれの測距領域202を示している。
As shown in FIG. 2, in the first embodiment, the interior of a
次に、物体高算出部103による検知物体の高さ算出方法と、断面積算出部104による検知物体の断面積算出方法について詳細に説明する。図4は、検知物体の高さ算出と検知物体の断面積算出について説明するための模式図である。
Next, a method for calculating the height of the detected object by the object
図4では、測距センサ101の発光素子は5個設けられ、各発光素子に対応して、5つの測距領域(エリア−2、エリア−1、エリア0、エリア+1、エリア+2)が存在する例を示している。図4において、太線で囲まれた領域が検知物体の断面積を示す部分である。また、θは発光素子の放射角度、Hは測距センサ101の設置高さを示す。また、d-1,d0,d+1はそれぞれエリア−1、エリア0、エリア+1で算出された測距センサ101から検知物体までの距離である。W-1,W0,W+1はそれぞれエリア−1、エリア0、エリア+1で算出された検知物体の幅である。H-1,H0,H+1はそれぞれエリア−1、エリア0、エリア+1で算出された検知物体の高さである。
In FIG. 4, five light emitting elements of the
ここで、d-1,d0,d+1のそれぞれをdiで示し、W-1,W0,W+1のそれぞれをWiで示し、H-1,H0,H+1のそれぞれをHiで示すと、各測距領域に存在する検知物体の断面積は、測距領域iにおける検知物体の物体高さと測距領域iにおける検知物体の幅の積Hi・Wiで示される。従って、検知物体の断面積Sは、各測距領域に存在する検知物体の断面積の総和であるから、測距領域として-nから+nまでのエリアが存在すると仮定すると(1)式で表すことができる。 Here, d −1 , d 0 , d +1 are denoted by d i , W −1 , W 0 , W +1 are denoted by W i , and H −1 , H 0 , H +1 When each is denoted by H i , the cross-sectional area of the detected object existing in each ranging area is the product H i · W i of the detected object height in the ranging area i and the detected object width in the ranging area i. Indicated. Therefore, since the cross-sectional area S of the sensing object is the sum of the cross-sectional areas of the sensing objects existing in each ranging area, assuming that there is an area from −n to + n as the ranging area, Can be represented.
図4に示す例では、測距領域は−2から+2までの5つのエリアに分けられており、n=2となる。 In the example shown in FIG. 4, the ranging area is divided into five areas from −2 to +2, and n = 2.
ここで、測距領域(エリア)の数が奇数の場合、Hnは、放射角度θと測距センサ101の設置高Hと測距領域iにおける測距センサ101から検知物体までの距離diを用いて、(2)式のように表される。また、Wnは、放射角度θと距離diを用いて、(3)式のように表される。
Here, when the number of ranging areas (areas) is an odd number, H n is the radiation angle θ, the installation height H of the ranging
また、測距領域(エリア)の数が偶数の場合、Hnは、放射角度θと測距センサ101の設置高Hと測距領域iにおける測距センサ101から検知物体までの距離diを用いて、(4)式のように表される。また、Wnは、放射角度θと距離diを用いて、(5)式のように表される。
Further, when the number of distance measurement areas (areas) is even, H n is the distance d i to detect the object from the
従って、物体高算出部103は、各測距領域における検知物体の物体高さHnを(2)式または(4)式により算出している。また、物体幅算出部110は、各測距領域における検知物体の幅Wnを(3)式または(5)式により算出している。そして、断面積算出部104が算出された物体高さHnと幅Wnとを用いて、(1)式により検知物体の断面積を算出している。
Therefore, the object
次に、閾値記憶部109に記憶される閾値について説明する。各種検知物体の断面積を予め測定しておき、その測定結果から人物と判断可能な閾値を選定して閾値記憶部109に保存する。なお、閾値は、変更可能であるものとする。
Next, the threshold value stored in the threshold
図5は、検知物体の種類が身長が高い人物である場合における断面積算出の例を示す模式図であり、図6は、身長が高い人物である場合の断面積算出の際の各種値の例を示す説明図である。この例では、検知物体が身長の高い人物である場合、その断面積は0.52m2と算出されている。 FIG. 5 is a schematic diagram illustrating an example of calculating the cross-sectional area when the type of the detected object is a person with a high height, and FIG. 6 is a diagram illustrating various values when calculating the cross-sectional area when the person is a tall person. It is explanatory drawing which shows an example. In this example, when the detected object is a tall person, the cross-sectional area is calculated to be 0.52 m 2 .
図7は、検知物体の種類が身長が低い人物である場合における断面積算出の例を示す模式図であり、図8は、身長が低い人物である場合の断面積算出の際の各種値の例を示す説明図である。この例では、検知物体が身長の低い人物である場合、その断面積は0.35m2と算出されている。 FIG. 7 is a schematic diagram illustrating an example of cross-sectional area calculation when the type of the detected object is a person with a short height, and FIG. 8 is a diagram illustrating various values when calculating the cross-sectional area when the height is a person with a low height. It is explanatory drawing which shows an example. In this example, when the detected object is a short person, the cross-sectional area is calculated to be 0.35 m 2 .
一方、図9は、検知物体の種類が犬である場合における断面積算出の例を示す模式図であり、図10は、犬である場合の断面積算出の際の各種値の例を示す説明図である。この例では、検知物体が犬である場合、その断面積は0.20m2と算出されている。 On the other hand, FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of cross-sectional area calculation when the type of the detected object is a dog, and FIG. 10 is an explanation showing examples of various values when calculating the cross-sectional area when it is a dog. FIG. In this example, when the detected object is a dog, the cross-sectional area is calculated to be 0.20 m 2 .
さらに、図11は、検知物体の種類が浮遊する虫である場合における断面積算出の例を示す模式図であり、図12は、浮遊する虫である場合の断面積算出の際の各種値の例を示す説明図である。この例では、検知物体が浮遊する虫である場合、その断面積は0.06m2と算出されている。 Furthermore, FIG. 11 is a schematic diagram illustrating an example of the cross-sectional area calculation when the type of the detected object is a floating insect, and FIG. 12 illustrates various values when calculating the cross-sectional area when the detected object is a floating insect. It is explanatory drawing which shows an example. In this example, when the detected object is a floating insect, the cross-sectional area is calculated to be 0.06 m 2 .
以上の図5〜12の例では、これらの測定結果を参酌して、閾値を、0.21〜0.35m2の範囲で設定することにより、物体判断部105で人物か否かを判断することが可能となる。なお、以上の例では測距範囲を5つに分けているが、測距領域の数は増減させてもよく、例えば、測距領域の数を増やして監視領域を広げたり、測距領域の数を増やすとともに個々の測距領域を狭くしたりして、断面積を精度良く求められるようにしてもよい。
In the examples of FIGS. 5 to 12 described above, the
次に、以上のように構成された実施の形態1にかかる警備装置による物体検知処理について説明する。図13は、実施の形態1にかかる物体検知処理の手順を示すフローチャートである。測距センサ101が検知物体から反射された赤外線を検知信号として受信すると(ステップS11:Yes)、センサ制御部102により受光した測距領域ごとの検知物体の距離diを求めて距離記憶部108に保存する。そして、物体高算出部103によって、物体を検知した全ての発光素子に対応する測距領域ごとに、距離diとセンサ情報記憶部107に記憶されている放射角度θおよび設置高さHとを用いて(2)または(4)式により、測距領域ごとの検知物体の物体高さHiを求める(ステップS12)。ここで、物体を検知した発光素子か否かは、距離diの値によって判断するように構成すればよい。
Next, the object detection process by the security device according to the first embodiment configured as described above will be described. FIG. 13 is a flowchart of a procedure of object detection processing according to the first embodiment. When the
次に、物体幅算出部110により、物体を検知した全ての発光素子に対応する測距領域ごとに、距離diとセンサ情報記憶部107に記憶されている放射角度θとを用いて(3)または(5)式により、測距領域ごとの検知物体の幅Wiを求める(ステップS13)。
Next, the object
そして、断面積算出部104によって、物体高さHiと幅Wiとを用いて(1)式により検知物体の総断面積Sを算出する(ステップS14)。
Then, the cross-sectional
次に、物体判断部105によって、算出された総断面積Sと閾値記憶部109に記憶されている閾値を比較して、総断面積Sが閾値より大きいか否かを調べる(ステップS15)。そして、総断面積Sが閾値より大きい場合には(ステップS15:Yes)、検知物体の種類は人物であると判断し、測距センサ101からの検知信号は異常を示すものとして、警報部106により警報を出力し(ステップS16)、処理を終了する。
Next, the
一方、ステップS15において、断面積Sが閾値より小さい場合には(ステップS15:No)、検知物体の種類は人物でないと判断し、警報を出力せずに処理を終了する。 On the other hand, if the cross-sectional area S is smaller than the threshold value in step S15 (step S15: No), it is determined that the type of the detected object is not a person, and the process ends without outputting an alarm.
このように実施の形態1にかかる警備装置では、単一の測距センサ101のみからの検知信号で検知物体の断面積を求めて物体の種類を判断して人物である場合に警報を発するので、簡易な構成および効率的な処理によって検知物体の種類の正確な検出を行えるとともに、誤報防止を図ることができる。
As described above, the security device according to the first embodiment issues a warning when the person is a person by determining the type of the object by determining the cross-sectional area of the detected object based on the detection signal from only the single
(実施の形態2)
実施の形態1にかかる警備装置では、閾値以下の断面積を有する人物以外の物体が監視領域に複数侵入した場合には、各物体の断面積の総和が計算されて、結果として複数の物体の断面積の総和が求められることになる。その総和が閾値より大きくなり、小動物などが複数侵入した場合でも人物として判断されてしまう可能性がある。先述の(閾値)例では、身長が低い人の断面積は0.35m2、犬が0.20m2であるから、監視領域に2匹の犬がいる場合には、断面積の総和が人物と同様になり、人物か人物以外かを識別できなくなることも考えられる。
(Embodiment 2)
In the security device according to the first embodiment, when a plurality of objects other than a person having a cross-sectional area equal to or smaller than a threshold value enter the monitoring region, the sum of the cross-sectional areas of each object is calculated, and as a result, the plurality of objects The sum of the cross-sectional areas will be obtained. The sum is larger than the threshold value, and even when a plurality of small animals invade, there is a possibility that the person is determined as a person. The foregoing (threshold) Example, the cross-sectional area of lower stature people 0.35 m 2, since the dog is 0.20 m 2, when there are two dogs in the monitoring area, similar to the sum of the cross-sectional area a person Therefore, it may be impossible to distinguish between a person and a person.
このため、実施の形態2にかかる警備装置では、測距領域における物体の断面積が検知された場合には、連続する測距領域で物体が検知されたか否かを判断し、連続する測距領域で物体が検知された場合に、連続する領域における総断面積を算出して人物か否かを判断している。 For this reason, in the security device according to the second embodiment, when the cross-sectional area of the object in the ranging area is detected, it is determined whether or not the object is detected in the continuous ranging area, and the continuous ranging is performed. When an object is detected in the area, the total cross-sectional area in the continuous area is calculated to determine whether the person is a person.
図14は、実施の形態2にかかる警備装置の機能的構成を示すブロック図である。実施の形態2にかかる警備装置1400は、監視領域内で異常を検知した場合に警報を発する装置であり、図12に示すように、単一の測距センサ101と、センサ制御部102と、物体高算出部103と、物体幅算出部110と、断面積算出部104と、物体判断部105と、警報部106と、測距領域判断部1401と、センサ情報記憶部107と、距離記憶部108と、閾値記憶部109とを主に備えた構成となっている。
本実施の形態では、測距領域判断部1401が設けられている点が実施の形態1と異なっている。
FIG. 14 is a block diagram of a functional configuration of the security device according to the second embodiment. A
The present embodiment is different from the first embodiment in that a ranging
測距領域判断部1401は、物体を検知した発光素子に対応する測距領域が連続しているか否かを判断するものである。具体的には、物体を検知した発光素子、すなわち距離diの値によって判物体を検知したと判断される発光素子が隣接して配置されている場合に、物体を検知した発光素子に対応する測距領域が連続している。例えば、図4において、距離d-1,d0,d+1,のそれぞれを検知した発光素子が互いに隣接して配置されており、これらの発光素子に対応する測距領域エリア−1、エリア0、エリア+1が連続している測距領域となる。
The ranging
断面積算出部104は、測距領域判断部1401によって、物体を検知した発光素子に対応する測距領域が連続していると判断された場合に、上述した(1)式によって検知物体の断面積を算出する点が実施の形態1と異なっている。その他の構成については実施の形態1と同様である。
The cross-sectional
次に、以上のように構成された実施の形態2にかかる警備装置による物体検知処理について説明する。図15は、実施の形態2にかかる物体検知処理の手順を示すフローチャートである。測距センサ101が検知物体から反射された赤外線を検知信号として受信すると(ステップS21:Yes)、実施の形態1と同様に、センサ制御部102により受光した測距領域ごとの検知物体の距離diを求めて距離記憶部108に保存する。
Next, object detection processing by the security device according to the second embodiment configured as described above will be described. FIG. 15 is a flowchart of an object detection process procedure according to the second embodiment. When the
そして、測距領域判断部1401によって、物体を検知した発光素子に対応する測距領域が連続しているか否かを判断する(ステップS22)。
Then, the distance measurement
そして、物体を検知した発光素子に対応する測距領域が連続している場合には(ステップS22:Yes)、検知物体は単一であると判断し、ステップS23からS27までの物体の総断面積の算出処理、閾値との比較処理、警報出力処理を実行する。かかる処理は、図13に示した実施の形態1のステップS12からS16までの処理と同様に行われる。 If the distance measurement area corresponding to the light emitting element that detected the object is continuous (step S22: Yes), it is determined that the detected object is single, and the total object interruption from step S23 to S27 is performed. An area calculation process, a comparison process with a threshold value, and an alarm output process are executed. Such processing is performed similarly to the processing from step S12 to step S16 of the first embodiment shown in FIG.
一方、ステップS22で物体を検知した発光素子に対応する測距領域が連続していない場合には(ステップS22:No)、検知物体は複数存在すると判断して、ステップS23以降の物体の総断面積の算出処理、閾値との比較処理、警報出力処理は実行しない。あるいは、測距領域が連続している部分の断面積をそれぞれ求め、それぞれ閾値との比較および警報出力処理などを行なうようにしてもよい。 On the other hand, when the distance measurement area corresponding to the light emitting element that detected the object in step S22 is not continuous (step S22: No), it is determined that there are a plurality of detected objects, and the total number of objects after step S23 is determined. The area calculation process, the comparison process with the threshold value, and the alarm output process are not executed. Alternatively, the cross-sectional areas of the portions where the distance measurement areas are continuous may be obtained, respectively, and comparison with a threshold value and alarm output processing may be performed.
このように実施の形態2にかかる警備装置1400では、物体を検知した発光素子に対応する測距領域が連続している場合に、上述した(1)式によって検知物体の断面積を算出し、物体を検知した発光素子に対応する測距領域が連続していない場合には総断面積の算出を行わないので、測距領域に小動物などの人物以外の物体が複数侵入した場合において、複数の物体の総断面積が算出されて閾値より大きくなってしまい、人物以外の物体を人物であると判断することを回避することができる。このため、実施の形態2にかかる警備装置1400によれば、測距領域に小動物などの人物以外の物体が複数侵入した場合でも物体の種類を誤って検出してしまうことを防止して、測距領域に侵入した検知物体の種類を正確に検知することができる。
As described above, in the
なお、本発明は、上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施の形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
100,1400 警備装置
101 測距センサ
102 センサ制御部
103 物体高算出部
104 断面積算出部
105 物体判断部
106 警報部
107 センサ情報記憶部
108 距離記憶部
109 閾値記憶部
201 部屋
202 測距領域
203 人物
1401 測距領域算出部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記センサによって検知された検知物体までの距離を算出する測距手段と、
前記検知物体までの距離に基づいて、前記検知物体の高さを算出する物体高算出手段と、
前記検知物体までの距離に基づいて、前記検知物体の幅を算出する物体幅算出手段と、
前記検知物体の高さと、前記検知物体の幅とに基づいて、前記検知物体の断面積を算出する断面積算出手段と、
前記検知物体の断面積に基づいて前記検知物体の種類を判断する物体判断手段と、
を備えたことを特徴とする物体検知装置。 A sensor for detecting an object in the ranging area;
Ranging means for calculating the distance to the sensing object detected by the sensor;
An object height calculating means for calculating a height of the detected object based on a distance to the detected object;
Object width calculating means for calculating the width of the detected object based on the distance to the detected object;
A cross-sectional area calculating means for calculating a cross-sectional area of the detected object based on the height of the detected object and the width of the detected object;
Object determination means for determining the type of the detection object based on a cross-sectional area of the detection object;
An object detection device comprising:
前記測距手段は、前記測距領域ごとの前記検知物体までの距離を算出し、
前記物体高算出手段は、前記センサの床面からの設置高さと、前記測距領域ごとの前記検知物体までの距離と、前記検知素子の前記放射角度とから、前記測距領域ごとの前記検知物体の高さを算出し、
前記物体幅算出手段は、前記測距領域ごとの前記検知物体までの距離と、前記検知素子の前記放射角度とから、前記測距領域ごとの前記検知物体の幅を算出し、
前記断面積算出手段は、前記測距領域ごとの前記検知物体の高さと前記測距領域ごとの前記検知物体の幅との乗算値を前記測距領域の数だけ加算することにより前記検知物体の断面積を算出することを特徴とする請求項1に記載の物体検知装置。 The sensor is installed above the ranging area, and has a plurality of detection elements that detect objects in the ranging area radially at a predetermined radiation angle,
The ranging means calculates a distance to the sensing object for each ranging area,
The object height calculation means is configured to detect the detection for each distance measurement area from the installation height of the sensor from the floor, the distance to the detection object for each distance measurement area, and the radiation angle of the detection element. Calculate the height of the object,
The object width calculation means calculates the width of the detection object for each distance measurement area from the distance to the detection object for each distance measurement area and the radiation angle of the detection element,
The cross-sectional area calculating means adds the product of the height of the detected object for each distance measurement area and the width of the detected object for each distance measurement area by the number of the distance measurement areas. The object detection apparatus according to claim 1, wherein a cross-sectional area is calculated.
前記断面積算出手段は、前記測距領域判断手段によって前記物体を検知した前記検知素子に対応する前記測距領域が連続していると判断された場合に、連続している部分の前記検知物体の断面積を算出することを特徴とする請求項1または2に記載の物体検知装置。 A distance measurement area determination means for determining whether or not the distance measurement area corresponding to the detection element that has detected the object is continuous;
The cross-sectional area calculating means determines that the detected object in a continuous part when the distance measuring area determining means determines that the distance measuring area corresponding to the detection element detecting the object is continuous. The object detection device according to claim 1, wherein the cross-sectional area of the object is calculated.
前記検知物体の種類が人物であると判断された場合に、警報を出力する警報出力手段と、
をさらに備え、
前記物体判断手段は、前記検知物体の断面積と前記閾値記憶手段に記憶された前記閾値とを比較し、前記検知物体の断面積が前記閾値より大きい場合に、前記検知物体の種類が人物であると判断することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の物体検知装置。 Threshold storage means for storing a threshold for identifying the object;
An alarm output means for outputting an alarm when it is determined that the type of the detected object is a person;
Further comprising
The object judging means compares the cross-sectional area of the detected object with the threshold stored in the threshold storage means, and when the cross-sectional area of the detected object is larger than the threshold, the type of the detected object is a person. The object detection device according to claim 1, wherein the object detection device is determined to be present.
前記センサによって検知された検知物体までの距離を算出する工程と、
前記検知物体までの距離に基づいて、前記検知物体の高さを算出する工程と、
前記検知物体までの距離に基づいて、前記検知物体の幅を算出する工程と、
前記検知物体の高さと、前記検知物体の幅とに基づいて、前記検知物体の断面積を算出する工程と、
前記検知物体の断面積に基づいて前記検知物体の種類を判断する工程と、
を含むことを特徴とする物体検知方法。 Detecting an object in a ranging area;
Calculating a distance to a detected object detected by the sensor;
Calculating the height of the sensing object based on the distance to the sensing object;
Calculating the width of the sensing object based on the distance to the sensing object;
Calculating the cross-sectional area of the sensing object based on the height of the sensing object and the width of the sensing object;
Determining the type of the sensing object based on the cross-sectional area of the sensing object;
An object detection method comprising:
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