JP7014439B2 - Sensor device equipped with motion sensor and position estimation method - Google Patents
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Description
本発明は、人の動きなどを検知するモーションセンサを搭載したセンサ装置に関し、特に、遠隔に暮らす高齢者のような見守り対象者の安否確認のための見守りサービスに用いられるセンサ装置及びそれを用いた位置推定方法に関する。 The present invention relates to a sensor device equipped with a motion sensor that detects the movement of a person, and particularly uses a sensor device used for a watching service for confirming the safety of a watching target person such as an elderly person living remotely. Regarding the position estimation method.
高齢化社会が急速に進み、一人暮らしの高齢者世帯が増加している中、遠隔地に暮らす家族が、当該高齢者の安否を確認する見守りサービスが提供されている。 As the aging society progresses rapidly and the number of elderly households living alone is increasing, a watching service is provided for families living in remote areas to confirm the safety of the elderly.
この見守りサービスの一形態として、見守り対象者である高齢者の行動に関する情報を取得する装置を高齢者の住居に設置し、その取得した情報を通信ネットワークを通じて、見守る側である遠隔の家族の端末装置に送信することで、高齢者の安否を確認可能することが知られている。 As a form of this watching service, a device for acquiring information on the behavior of the elderly who is the target of watching is installed in the elderly's residence, and the acquired information is transmitted to the terminal of the remote family who is watching through the communication network. It is known that the safety of the elderly can be confirmed by transmitting to the device.
例えば、高齢者の住居にカメラを設置し、撮像された画像データを通信ネットワークを通じて家族の端末に送信し、遠隔の家族に高齢者の行動を通知するサービスがある。 For example, there is a service in which a camera is installed in an elderly person's residence, image data captured is transmitted to a family terminal via a communication network, and a remote family member is notified of the elderly person's behavior.
また、高齢者の住居に、赤外線により動きを検知するモーションセンサを住居内の各所に配置し、そのセンサ情報を通信ネットワークを通じて遠隔の家族に高齢者の行動を通知するサービスがある。 In addition, there is a service in which motion sensors that detect movement by infrared rays are placed in various places in the residence of the elderly, and the sensor information is notified to a remote family member of the behavior of the elderly through a communication network.
安否確認のための情報として、カメラ撮影による画像データを用いる場合、画像データから見守り対象者である高齢者が部屋のどこにいるのかすなわち人の位置を特定してその人の行動や様子を直接視認できる利点があるものの、画像データの送信やそのデータ処理に大きな負荷がかかる。また、見守り対象者の行動がすべて見えてしまい、常に監視可能となり、見守る側が家族といえ、カメラによる見守りサービスはプライバシー保護の観点から、見守り対象となる高齢者は違和感を抱く可能性もある。 When image data taken by a camera is used as information for confirming safety, the location of the elderly person to be watched over from the image data, that is, the position of the person, is specified and the behavior and state of the person are directly visually recognized. Although there is an advantage that it can be done, it puts a heavy load on the transmission of image data and its data processing. In addition, all the actions of the person being watched over can be seen and can be monitored at all times, and the watching side can be said to be a family member. From the viewpoint of privacy protection, the elderly person who is watching over may feel uncomfortable.
高齢者の動きを検知するモーションセンサのセンサ情報を用いる場合、モーションセンサとして、常温で赤外線を検知する熱型赤外線センサであって、焦電効果を利用して赤外線の量の変化を検出して人の動きを検出する焦電型赤外線センサが用いられる。焦電型赤外線センサであるモーションセンサを利用する場合、例えば高齢者がモーションセンサの前を横切ったり通過した場合に、その高齢者の動作のみが情報として通知され、また、モーションセンサの設置付近での動きのみが検知されるため、高齢者が部屋のどこにいるのかリアルタイムで検知することができず、高齢者の位置や動きを逐一確認することはできない。このため、カメラ撮影による見守りサービスと比較して、プライバシーの保護性は高いが、今度は、見守る側の家族にとって、高齢者の行動や様子を十分に確認しにくい状況となる。 When using the sensor information of a motion sensor that detects the movement of an elderly person, the motion sensor is a thermal infrared sensor that detects infrared rays at room temperature, and detects changes in the amount of infrared rays using the pyroelectric effect. A pyroelectric infrared sensor that detects the movement of a person is used. When using a motion sensor, which is a pyroelectric infrared sensor, for example, when an elderly person crosses or passes in front of the motion sensor, only the movement of the elderly person is notified as information, and near the installation of the motion sensor. Since only the movement of the sensor is detected, it is not possible to detect where the elderly person is in the room in real time, and it is not possible to confirm the position and movement of the elderly person one by one. For this reason, the privacy protection is higher than that of the watching service by camera shooting, but this time, it becomes difficult for the watching family to sufficiently confirm the behavior and state of the elderly.
本願発明者は、見守りサービスにおける上記の状況に鑑み、見守り対象者のプライバシーをある程度を配慮した上、焦電型赤外線センサを利用して、見守り対象者のより具体的な行動を検知できるシステムの研究開発を進め、本願発明に至った。 In view of the above situation in the watching service, the inventor of the present application considers the privacy of the watching target to some extent, and uses a pyroelectric infrared sensor to detect more specific behavior of the watching target. We proceeded with research and development and came up with the invention of the present application.
本発明の目的は、見守り対象者のプライバシーを配慮した上で、人の位置を検知することができるセンサ装置及びそれを用いた位置推定方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a sensor device capable of detecting the position of a person and a position estimation method using the sensor device while considering the privacy of the person to be watched over.
上記目的を達成するための本発明の位置推定方法は、部屋の天井などに取り付けられ且つセンサ装置の底面の中心からの垂直線（天井から下向きの垂直線）を軸に先細となるように傾斜する側面を有する立体構造体と、この立体構造体の側面に取り付けられ且つ検知方向が互いにずれるように配置される複数のモーションセンサとを備え、この立体構造体は、ｎ角錐台（ｎは３以上）または円錐台形状を有し、複数のモーションセンサは、垂直線の周囲に等間隔にわたって取り付けられたセンサ装置が天井に取り付けられた部屋にいる人の位置推定方法であって、情報処理装置が、このセンサ装置から各モーションセンサの出力値を受信し、この情報処理装置が、一定期間内に受信する各モーションセンサからのそれぞれ複数の２値出力値に基づいて、各モーションセンサの検知確率の組み合わせである実測反応パターンを算出し、この実測反応パターンと部屋を区分した複数の領域に対応付けられた複数の基準反応パターンとの類似度を算出し、当該算出した類似度に基づいて、複数の領域のうち、実測反応パターンに対応する一つの領域を特定することを特徴とする。 The position estimation method of the present invention for achieving the above object is attached to the ceiling of a room or the like and is inclined so as to be tapered about a vertical line (vertical line downward from the ceiling) from the center of the bottom surface of the sensor device. The three-dimensional structure includes a three-dimensional structure having side surfaces and a plurality of motion sensors attached to the side surfaces of the three-dimensional structure and arranged so that the detection directions deviate from each other. The above) or a plurality of motion sensors having a conical trapezoidal shape, which is a method of estimating the position of a person in a room in which a sensor device mounted at equal intervals around a vertical line is mounted on the ceiling, and is an information processing device. However, the output value of each motion sensor is received from this sensor device, and the detection probability of each motion sensor is based on a plurality of binary output values from each motion sensor received by this information processing device within a certain period of time. The measured reaction pattern, which is a combination of the above, is calculated, the similarity between the measured reaction pattern and the plurality of reference reaction patterns associated with the plurality of regions that divide the room is calculated, and the similarity is calculated based on the calculated similarity. It is characterized in that one region corresponding to the actually measured reaction pattern is specified from a plurality of regions .
好ましくは、この複数のモーションセンサは、焦電型赤外線センサである。立体構造体の内部には、複数のモーションセンサを制御する制御手段（制御回路を有する制御基板、マイコンなど）が配置される。 Preferably , the plurality of motion sensors are pyroelectric infrared sensors. Inside the three-dimensional structure, control means (control board having a control circuit, microcomputer, etc.) for controlling a plurality of motion sensors are arranged.
本発明のセンサ装置及びそれを用いた位置推定方法によれば、カメラの撮像画像ほどに人の位置及び動きを直接検知しないが、部屋にいる人のおおよその位置と動きを連続的にリアルタイムで検知することができ、人の位置を推定することができる。本発明のセンサ装置により、見守り対象者の生活を直接撮影することなく、見守り対象者の位置や動作を検知することができ、見守り対象者のプライバシーに配慮した見守りサービスを提供することができる。 According to the sensor device of the present invention and the position estimation method using the sensor device, the position and movement of a person are not directly detected as in the image captured by a camera, but the approximate position and movement of a person in a room are continuously detected in real time. It can be detected and the position of a person can be estimated. With the sensor device of the present invention, it is possible to detect the position and movement of the watching target person without directly photographing the life of the watching target person, and it is possible to provide a watching service in consideration of the privacy of the watching target person.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。しかしながら、かかる実施の形態例が、本発明の技術的範囲を限定するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, such embodiments do not limit the technical scope of the invention.
図１は、本発明の実施の形態におけるセンサ装置の第一の構成例を示す図であり、図１（ａ）は側面図であり、図１（ｂ）は正面図を示す。センサ装置１は、例えば、部屋の上方である部屋の天井に取り付けられる上方取付型センサ装置であって、上方から下向きの垂直線を軸に先細となるように傾斜する側面を有する立体構造体１０を有し、この立体構造体１０の側面に複数のモーションセンサ２０が取り付けられ、側面の互いに異なる向きにより、各モーションセンサ２０の検知方向は互いにずれる。モーションセンサ２０の例としては焦電型赤外線センサがある。焦電型赤外線センサは、焦電効果を利用して物体や人の温度変化を検知するセンサであり、さまざまな種類・特性のセンサ素子から選択することができる。また、センサ装置が取り付けられる部屋は、見守り対象者が日常的に過ごす部屋であって、例えば居間や寝室などである。
1A and 1B are views showing a first configuration example of a sensor device according to an embodiment of the present invention, FIG. 1A is a side view, and FIG. 1B is a front view. The
センサ装置１の立体構造体１０は、円盤状の底面（天井に取り付けられた状態において天井に面する面）１０ａと、底面の中心から下向きの垂直線を軸に先細となるように傾斜する側面１０ｂとを有し、その側面１０ｂの配置形状により、立体構造体１０は、円盤状の底面を有するｎ角錐台（ｎは３以上）または円錐台形状となる。底面１０ａの縁部はフランジ状に形成され、例えばねじやボルトなどにより天井に固定される（天井取付の際は、底面１０ａを上側とし、底面１０ａが天井に面する面となる）。底面１０ａに対向する面（天井取付の際は、底面１０ａの下側で床面と面する面）１０ｃも形成される。底面１０ａの形状は、円盤状に限らず、側面１０ｂにより形成される錐台の底面形状に合わせた形状や、４角形や６角形など他の形状でもよい。
The three-
図１に示すセンサ装置１の立体構造体１０は、６角錐台形状であり、６つの側面１０ｂそれぞれにモーションセンサ２０が取り付けられる。モーションセンサ２０は、天井から下向きの垂直線を軸にその周囲に等間隔に配置され、６角錐台形状の場合、６つの側面１０ｂそれぞれに等間隔、すなわち天井面に対して６０度間隔の角度で配置され、側面の向きに沿って取り付けられるモーションセンサ２０の検知方向も互いに異なるものとなる。また、側面１０ｂの底面に対する傾斜する角度は、好ましくはおよそ30度であり、各モーションセンサ２０は、側面１０ｂの傾斜角度に沿って、下向きの垂直線に対して30度傾斜して配置される。勧めとして、底面１０ａの直径（多角形の場合、頂点間最大距離）は、居住環境と調和するために、10～15ｃｍ程度にする。
The three-
立体構造体１０は、例えばプラスチック樹脂成形などの加工成形や、アルミニウムなどの金属を加工することにより製作することができ、その内部は、モーションセンサ２０の制御手段（図示せず）を格納する空間がある。底面１０ａと側面１０ｂとは取り外し可能に組み立てられてもよく、また、底面１０と対向する面１０ｃ（床側に面する面）も取り外し可能に組み立てられてもよく、立体構造体１０の内部の加工が可能である。各側面１０ｂに取り付けられたモーションセンサ２０からの配線は、側面１０ｂに設けられた端子（コネクタ）（図示せず）から、立体構造体１０の内部に配置された制御基板に接続される。制御基板は、信号処理機能及び通信機能を有するモジュール基板であり、複数のモーションセンサ２０からの信号を受信し、信号処理を実行し、有線または無線（例えばWiFi、Bluetooth（登録商標）など）により、また、所定の中継装置などを介して、処理された信号データを所定の情報処理装置（図示せず）に送信する。通信は、例えば情報処理装置は、パーソナルコンピュータ、スマートフォンのような携帯電話機、タブレット装置などのコンピュータ装置であり、センサ装置１からの検知信号に基づいて、所定空間（部屋）内にいる動体（人）の位置を演算により求め、その位置をモニタに表示する。また、電源は、天井裏配線からの給電、情報処理装置との有線接続によるUSB（Universal Serial Bus)給電が可能である。
The three-
図２は、立体構造体１０の側面に取り付けられたモーションセンサ２０の検知範囲を示す図である。モーションセンサ２０の検知範囲は以下の演算により求められる。図２において、立体構造体１０の側面１０ｂは、底面１０ａ（天井に面する面）に対して下向きに30度傾斜して形成され、よって、モーションセンサ２０も天井面に対して下向きに30度傾斜して配置される。一例として、モーションセンサ２０の検知角度特性は、仰角angle上下方向に±41度、方位角angle左右方向に±47度とする。また、天井に取り付けられた立体構造体１０に取り付けられたモーションセンサ２０は、床面から高さ3ｍの位置にあるものとする。
FIG. 2 is a diagram showing a detection range of the
図２（ａ）は鉛直方向の検知範囲を示す図であり、図２（ｂ）は水平方向の検知範囲を示す図である。モーションセンサ２０の床面上の検知範囲は近似的に楕円形状となり、モーションセンサ２０の傾斜角度を仰角方向の検知角度より小さくすることにより、その楕円領域内に、高さ3mにある各モーションセンサ２０の設置位置（高さ位置）Cを床面に投影した位置を含むように設定される。
FIG. 2A is a diagram showing a detection range in the vertical direction, and FIG. 2B is a diagram showing a detection range in the horizontal direction. The detection range on the floor of the
図２において、モーションセンサ２０の傾斜角度angleセンサ＝30度、仰角angle上下＝±41度、方位角angle左右＝±47度、モーションセンサ２０の床面からの高さh＝3ｍとし、検知範囲の楕円の短径aについて、2a＝A+B（センサ装置１の中心を基準として、Aはモーションセンサ２０の後方感知距離、Bはモーションセンサ２０の前方感知距離である）とすると、
長さA＝h×tan（angle上下－angleセンサ）、
長さB＝h×tan（angle上下＋angleセンサ）
と表すことができ、
楕円の短径a＝（A＋B）/2＝4.65ｍと求められる。
In FIG. 2, the tilt angle angle sensor of the
Length A = h × tan (angle up / down -angle sensor ),
Length B = h x tan (angle up / down + angle sensor )
Can be expressed as
The minor axis of the ellipse is calculated as a = (A + B) / 2 = 4.65 m.
また、モーションセンサ２０の設置位置Cから床面上の楕円の中心点Pまでの距離Dは、
D＝√((a-A)2+h2）＝5.42m
となり、
楕円の長径ｂ＝D×tan（angle左右）＝5.42ｍ
と求めることができる。
Further, the distance D from the installation position C of the
D ＝ √ ((aA) 2 + h 2 ) ＝ 5.42m
And
Elliptical major axis b = D × tan (angle left and right ) = 5.42m
Can be asked.
図３は、６つのモーションセンサ２０を配置した第一の構成例のセンサ装置における各モーションセンサ２０の検知範囲を示す図である。図３（ａ）は、６つのモーションセンサそれぞれの楕円形状の検知範囲を示し（座標値の単位：メートル）、図３（ｂ）は、4m×4mの部屋の天井に、センサ装置１を取り付けた場合の検知範囲を示し、図３（ａ）の中心付近の四角領域の拡大図である。図３から明らかなように、６つのモーションセンサ２０を配置することにより、部屋を１９の領域に分割し、人の位置をその領域ごとに検知することができる。６つのモーションセンサ２０による人の位置の検知手法について、以下に説明する。
FIG. 3 is a diagram showing a detection range of each
図４は、4m×4mの部屋の天井に、センサ装置１を取り付けた場合の検知範囲を示す図３（ｂ）に対応する図であって、各領域の重心座標が示されている。また、６つのモーションセンサ２０に例えば１－６までの丸囲み数字を付して識別させ、各モーションセンサ２０の検知範囲に対応する曲線（円弧）の両端に、対応する番号を付している。
FIG. 4 is a diagram corresponding to FIG. 3B showing a detection range when the
例えば、重心座標ａ付近に人がいる場合、重心座標ａを検知範囲に含むモーションセンサ２０は、１、２及び６番のモーションセンサ２０であるので、これらのモーションセンサ２０が検知信号「１」を出力することになり、これら以外（３、４、５番）のモーションセンサ２０は、検知信号「０」を出力する。１番のモーションセンサ２０から順に、検知信号の出力値を並べた組み合わせパターンである反応パターンにより、部屋を複数の領域に区分けされ、この例の場合、反応パターン（１、１、０、０、０、１）により一つの領域が特定される。
For example, when there is a person in the vicinity of the center of gravity a, the
このように、各モーションセンサ２０の検知信号の出力値の組み合わせである反応パターンにより、人が存在する領域を特定することができる。
In this way, the region where a person exists can be specified by the reaction pattern which is a combination of the output values of the detection signals of each
センサ装置１からの検知信号を受信する情報処理装置（コンピュータ装置）は、検知信号の出力値に基づいて、人が存在する領域を特定する演算処理、さらには、さまざまな推定演算アルゴリズムを用いて人が存在する位置を推定する演算処理を実行し、求められた人の存在する領域を情報処理装置のモニタ画面に表示することができる。
The information processing device (computer device) that receives the detection signal from the
図５は、本発明のセンサ装置を用いた位置推定方法を示すフローチャートである。本方法の処理は、センサ装置１の各モーションセンサ２０から検知信号を受信する情報処理装置（コンピュータ装置）により実行される。
FIG. 5 is a flowchart showing a position estimation method using the sensor device of the present invention. The processing of this method is executed by an information processing device (computer device) that receives a detection signal from each
情報処理装置（コンピュータ装置）は、センサ装置１の各モーションセンサ２０から検知信号を受信し、取得する（S100)。
The information processing device (computer device) receives and acquires a detection signal from each
情報処理装置は、一定期間（例えば１秒）に受信する複数の検知信号の出力値から、検知信号の出力値が「１」となる割合である反応強度を算出する(S102)。モーションセンサ２０の実際の反応は、人（動体）の動きを検知したとき検知信号「１」を出力する確率は高いが、必ず「１」を出力するとは限らないため、一定期間内の複数の検知信号を用いて反応強度を算出することが好ましい。複数の検知信号の出力値が全て「１」である場合は、反応強度は「１」となり、半分の出力値が「１」である場合は「0.5」となる。
The information processing apparatus calculates the reaction intensity, which is the ratio at which the output value of the detection signal becomes "1", from the output values of a plurality of detection signals received in a certain period (for example, 1 second) (S102). In the actual reaction of the
情報処理装置は、各モーションセンサの反応強度を算出することにより、各モーションセンサの反応強度の組み合わせである実測における反応パターンを求めることができる。 By calculating the reaction intensity of each motion sensor, the information processing apparatus can obtain a reaction pattern in actual measurement, which is a combination of reaction intensities of each motion sensor.
上述の例において、反応パターン（１、１、０、０、０、１）は、モーションセンサ２０が人（動体）の動きを検知したとき100％の確率で検知信号「１」を出力する理想状態の反応パターンであり、基準の反応パターンである。この基準の反応パターンに対して、理想的な出力値「１」、「０」である場合に、それぞれ複数回の出力値のうち８割、２割が「１」となる場合、実測の反応パターンは、（0.8、0.8、0.2、0.2、0.2、0.8）となる。
In the above example, the reaction pattern (1, 1, 0, 0, 0, 1) is ideal to output a detection signal "1" with a probability of 100% when the
情報処理装置は、実測の反応パターンと、各領域における基準の反応パターンとの類似度を演算する（S103)。類似度は機械学習を用いて求めることができる。上述の第一の構成例のセンサ装置１では、部屋を１９の領域に区分されるので、実測の反応パターンと、１９領域それぞれの基準の反応パターンとの類似度が算出される。類似度は[0,1]の中の値となり、i番目の領域に対する類似度siは、s1、s2、・・・、s19と表され、人の推定位置（ｐｘ、ｐｙ）は、以下の式により算出することができる。
The information processing apparatus calculates the degree of similarity between the actually measured reaction pattern and the reference reaction pattern in each region (S103). The degree of similarity can be determined using machine learning. In the
ただし、（ｒi,x、ｒi,y）は、ｉ番目の領域の重心座標であり、センサ装置のパラメータ（センサの数、仰角、方位角など）と取り付ける環境パラメータ（天井の高さ、部屋奥行と幅の寸法など）に基づいて事前に算出される。 情報処理装置は、上式により人の推定位置を算出し（S104)、その推定位置をモニタ画面に表示する。 However, (ri , x , r i, y ) are the coordinates of the center of gravity of the i-th region, and are the parameters of the sensor device (number of sensors, elevation angle, azimuth, etc.) and the environmental parameters to be attached (ceiling height, etc.). Calculated in advance based on room depth and width dimensions, etc.). The information processing apparatus calculates the estimated position of a person by the above equation (S104) and displays the estimated position on the monitor screen.
図６は、人の存在する位置を示すモニタ画面の例であり、画面中央下側の丸領域Ａが、演算処理により求められた見守り対象の人が存在する位置を示す。 FIG. 6 is an example of a monitor screen showing a position where a person exists, and a circle area A at the lower center of the screen shows a position where a person to be watched is present, which is obtained by arithmetic processing.
本願発明のセンサ装置を見守りサービスのセンサ装置として利用する場合、住居の部屋の上方（例えば天井）にセンサ装置を設置することで、その設置された部屋内にいる人のおおよその位置と動きを検知することができる。人の部屋内の移動を連続的に検知できるので、人の活動状況もおおよそ知ることができる。カメラでの撮影画像のように、人の具体的な動作がすべて見えてしまうものではなく、プライバシ－に配慮されたものとなる。また、部屋内に置かれたセンサ装置の前を通過したときのみ、その動作を検知するような構成と比較しても、局所的な動きを断片的に検知するのではなく、部屋全体における人の位置及び動きを連続的にリアルタイムで検知することができ、見守り対象者のプライバシーを保護しつつ、見守り対象の位置と動きに関する十分な情報を見守る側に提供することができる。 When the sensor device of the present invention is used as a sensor device for a monitoring service, by installing the sensor device above the room of the residence (for example, the ceiling), the approximate position and movement of the person in the installed room can be determined. Can be detected. Since the movement of a person in the room can be continuously detected, the activity status of the person can be roughly known. Unlike images taken with a camera, it is not something that allows you to see all the specific movements of a person, but it is something that takes privacy into consideration. In addition, even when compared with a configuration that detects the movement only when passing in front of a sensor device placed in the room, it does not detect local movement in fragments, but a person in the entire room. The position and movement of the watch can be continuously detected in real time, and while protecting the privacy of the watch target person, sufficient information on the position and movement of the watch target can be provided to the watcher.
図７は、本発明の実施の形態におけるセンサ装置の第二の構成例を示す図であり、図７（ａ）は側面図であり、図７（ｂ）は正面図を示す。第二の構成例のセンサ装置は、第一の構成例と比較して、立体構造体１０に５つのモーションセンサ２０が取り付けられており、立体構造体１０は、五角錐台形状であり、その５つの側面それぞれにモーションセンサ２０が取り付けられる。
7A and 7B are views showing a second configuration example of the sensor device according to the embodiment of the present invention, FIG. 7A is a side view, and FIG. 7B is a front view. In the sensor device of the second configuration example, five
図８は、５つのモーションセンサ２０を配置した第二の構成のセンサ装置における各モーションセンサ２０の検知範囲を示す図である。図８（ａ）は、５つのモーションセンサそれぞれの検知範囲を示し（座標値の単位：メートル）、図８（ｂ）は、4m×4mの部屋の天井に、センサ装置１を取り付けた場合の検知範囲を示し、図８（ａ）の中心付近の四角領域の拡大図である。図８から明らかなように、５つのモーションセンサ２０を配置することにより、部屋を１６の領域に分割し、第一の構成例と同様に、部屋にいる人の位置及び動きをその領域ごとに検知することができる。
FIG. 8 is a diagram showing a detection range of each
図９は、本発明の実施の形態におけるセンサ装置の第三の構成例を示す図であり、図９（ａ）は側面図であり、図９（ｂ）は正面図を示す。第三の構成例は、第一の構成例と比較して、立体構造体１０に４つのモーションセンサ２０が取り付けられており、立体構造体１０は、四角錐台形状であり、その４つの側面それぞれにモーションセンサ２０が取り付けられる。
9A and 9B are views showing a third configuration example of the sensor device according to the embodiment of the present invention, FIG. 9A is a side view, and FIG. 9B is a front view. In the third configuration example, as compared with the first configuration example, four
図１０は、４つのモーションセンサ２０を配置した第三の構成のセンサ装置における各モーションセンサ２０の検知範囲を示す図である。図１０（ａ）は、４つのモーションセンサそれぞれの検知範囲を示し（座標値の単位：メートル）、図１０（ｂ）は、4m×4mの部屋の天井に、センサ装置１を取り付けた場合の検知範囲を示し、図１０（ａ）の中心付近の四角領域の拡大図である。図１０から明らかなように、４つのモーションセンサ２０を配置することにより、部屋を９の領域に分割し、第一の構成例と同様に、人の位置及び動きをその領域ごとに検知することができる。
FIG. 10 is a diagram showing a detection range of each
図１１は、本発明の実施の形態におけるセンサ装置の第四の構成例を示す図であり、図１１（ａ）は側面図であり、図１１（ｂ）は正面図を示す。第四の構成例は、第一の構成例と比較して、立体構造体１０に３つのモーションセンサ２０が取り付けられており、立体構造体１０は、三角錐台形状であり、その３つの側面それぞれにモーションセンサ２０が取り付けられる。
11A and 11B are views showing a fourth configuration example of the sensor device according to the embodiment of the present invention, FIG. 11A is a side view, and FIG. 11B is a front view. In the fourth configuration example, as compared with the first configuration example, three
図１２は、３つのモーションセンサ２０を配置した第四の構成のセンサ装置における各モーションセンサ２０の検知範囲を示す図である。図１２（ａ）は、３つのモーションセンサそれぞれの検知範囲を示し（座標値の単位：メートル）、図１２（ｂ）は、4m×4mの部屋の天井に、センサ装置１を取り付けた場合の検知範囲を示し、図１２（ａ）の中心付近の四角領域の拡大図である。図１２から明らかなように、３つのモーションセンサ２０を配置することにより、部屋を７の領域に分割し、第一の構成例と同様に、人の位置及び動きをその領域ごとに検知することができる。
FIG. 12 is a diagram showing a detection range of each
図１３は、本発明の実施の形態におけるセンサ装置の第五の構成例を示す図であり、図１３（ａ）は側面図であり、図１３（ｂ）は正面図を示す。第五の構成例は、第一の構成例と比較して、立体構造体１０に２つのモーションセンサ２０が取り付けられており、立体構造体１０は、四角錐台形状であり、その対向する２つの側面それぞれにモーションセンサ２０が取り付けられる。
13 is a diagram showing a fifth configuration example of the sensor device according to the embodiment of the present invention, FIG. 13 (a) is a side view, and FIG. 13 (b) is a front view. In the fifth configuration example, as compared with the first configuration example, two
図１４は、２つのモーションセンサ２０を配置した第五の構成のセンサ装置における各モーションセンサ２０の検知範囲を示す図である。図１４（ａ）は、２つのモーションセンサそれぞれの検知範囲を示し（座標値の単位：メートル）、図１４（ｂ）は、4m×4mの部屋の天井に、センサ装置１を取り付けた場合の検知範囲を示し、図１４（ａ）の中心付近の四角領域の拡大図である。図１４から明らかなように、２つのモーションセンサ２０を配置することにより、部屋を３の領域に分割し、第一の構成例と同様に、人の位置及び動きをその領域ごとに検知することができる。
FIG. 14 is a diagram showing a detection range of each
また、１つの部屋に１つのセンサ装置に限らず、例えば２つのセンサ装置を取り付けるようにしてよい。 Further, the present invention is not limited to one sensor device in one room, and for example, two sensor devices may be attached.
図１５は、２つのモーションセンサ２０を配置した図１４の第五の構成のセンサ装置を、部屋の中心からずれた互いに対称の位置に２つ配置した場合の２つのセンサ装置それぞれの各モーションセンサ２０の検知範囲を示す図である。図１５（ａ）は、２つのセンサ装置それぞれの２つのモーションセンサそれぞれの検知範囲を示し、図１５（ｂ）は、4m×4mの部屋の天井に、２つのセンサ装置を取り付けた場合の検知範囲を示し、図１５（ａ）の中心付近の四角領域の拡大図である。２つのセンサ装置を配置することにより、一つの部屋をより細かい領域に分割することができ、１つのセンサ装置に搭載されるモーションセンサの数が比較的少ない場合であっても、人の位置及び動きの検知解像度を向上させることができる。
FIG. 15 shows each motion sensor of each of the two sensor devices in the case where the sensor devices of the fifth configuration of FIG. 14 in which the two
上述した第一乃至第四の構成のセンサ装置を一つの部屋に２つ配置した場合も、モーションセンサの数に応じて、上記同様に検知範囲をより細かい領域に分割し、検知解像度を向上させることができる。 Even when two sensor devices having the first to fourth configurations described above are arranged in one room, the detection range is divided into finer areas according to the number of motion sensors, and the detection resolution is improved. be able to.
本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の分野における通常の知識を有する者であれば想到し得る各種変形、修正を含む要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても、本発明に含まれることは勿論である。例えば、焦電センサではなく、煙センサ、サーモパイルセンサ、或いは異種類センサの組み合わせなどは本発明から容易に想到できると考えられる。また、見守り対象者は、高齢者に限らず、年齢を問わないことは言うまでもない。さらに、見守りサービスは防犯を目的とするもの含む。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and there are design changes within a range that does not deviate from the gist including various modifications and modifications that can be conceived by a person having ordinary knowledge in the field of the present invention. Of course, it is also included in the present invention. For example, it is considered that a combination of a smoke sensor, a thermopile sensor, or a different type of sensor, instead of a pyroelectric sensor, can be easily conceived from the present invention. In addition, it goes without saying that the persons to be watched over are not limited to the elderly and may be of any age. In addition, watching services include those aimed at crime prevention.
１：センサ装置、１０：立体構造体、１０ａ：底面、１０ｂ：側面、１０ｃ：底面に対向する面、２０：モーションセンサ（焦電型赤外線センサ） 1: Sensor device, 10: Three-dimensional structure, 10a: Bottom surface, 10b: Side surface, 10c: Surface facing the bottom surface, 20: Motion sensor (pyroelectric infrared sensor)
Claims (3)
前記立体構造体の前記側面に取り付けられ且つ検知方向が互いにずれるように配置される複数のモーションセンサとを備え、
前記立体構造体は、ｎ角錐台（ｎは３以上）または円錐台形状を有し、前記複数のモーションセンサは、前記垂直線の周囲に等間隔にわたって取り付けられたセンサ装置が天井に取り付けられた部屋にいる人の位置推定方法であって、
情報処理装置が、前記センサ装置から各モーションセンサの出力値を受信し、
前記情報処理装置が、一定期間内に受信する各モーションセンサからのそれぞれ複数の２値出力値に基づいて、各モーションセンサの検知確率の組み合わせである実測反応パターンを算出し、当該実測反応パターンと前記部屋を区分した複数の領域に対応付けられた複数の基準反応パターンとの類似度を算出し、当該算出した類似度に基づいて、当該複数の領域のうち、前記実測反応パターンに対応する一つの領域を特定することを特徴とする位置推定方法。 A three-dimensional structure that is attached to the ceiling of a room and has sides that are inclined so as to taper with a vertical line pointing downward from the ceiling.
It comprises a plurality of motion sensors attached to the side surface of the three-dimensional structure and arranged so that the detection directions deviate from each other.
The three-dimensional structure has an n-square frustum (n is 3 or more) or a truncated cone shape, and the plurality of motion sensors have sensor devices mounted on the ceiling at equal intervals around the vertical line . It is a method of estimating the position of a person in a room.
The information processing device receives the output value of each motion sensor from the sensor device, and receives the output value of each motion sensor.
The information processing apparatus calculates an actually measured reaction pattern, which is a combination of detection probabilities of each motion sensor, based on a plurality of binary output values received from each motion sensor within a certain period of time, and uses the measured reaction pattern. The degree of similarity with the plurality of reference reaction patterns associated with the plurality of regions that divide the room is calculated, and based on the calculated similarity, one of the plurality of regions corresponding to the actually measured reaction pattern. A position estimation method characterized by identifying two regions.
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