赤外線人感センサを用いた建物内滞留者数分布の推定

使用红外人体传感器估计建筑物内居住人数的分布

• 批准号: 22K14386
• 负责人: 岸本 まき
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2027-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14386/
• 关键词: 滞留者数分布; 赤外線人感センサ; シミュレーション; 建物内滞留者数; 避難誘導

本研究は，建物内に多数設置した赤外線人感センサの挙動から，建物内滞留者数分布をリアルタイムかつ高精度に推定することを目的とする。これまで，安価かつ取得可能な情報が限定的な赤外線人感センサのみを用いて，建物内滞留者数分布を高精度に把握することは困難であると考えられてきた。本研究では，建物内に多数設置した赤外線人感センサをネットワーク化することで，赤外線人感センサから「検知範囲内における人の有無」だけでなく，「出発地点・到着地点」などの情報を取得，従来は困難であった滞留者数分布を推定する。今年度は，分析対象建物の共用部において，建物内で想定される主要な移動を感知できるよう，多数の赤外線人感センサユニットを多数設置した。各センサユニットは，赤外線人感センサ（HC-SR501）と小型コンピュータ（Raspberry Pi）からなるものを自作した。また，建物の出入口においては，通過人数を正確に把握するため，より高精度なセンサを別途設置した。さらに，平常時における歩行軌跡データ，および，それに対応する赤外線人感センサの挙動データを取得するための観測調査を実施した。さらに，歩行者と赤外線人感センサの挙動を記述する簡易的なシミュレーションモデルと構築し，シミュレーションから得られたセンサ信号の時刻推移から建物内廊下における移動者数を一定の精度で推定可能であることを示した。しかし，提案手法では，(1)誤検知や検知漏れなどを含む実際のセンサ挙動下における移動者の推定や，(2)すれ違いを含む複数の歩行が同時発生した際の移動者の推定は困難であり，機械学習などを用いた移動者数推定モデルの構築は，今後の課題である。

这项研究的目的是根据安装在大量建筑物中的红外人类传感器的行为来估计实时居住在建筑物中的人数的分布。到目前为止，人们一直认为，仅使用便宜且有限的信息准确地掌握了住在建筑物中的人数的分布。在这项研究中，通过建立建筑物中的许多红外人类传感器联网，我们从红外人类传感器以及“出发和到达点”中获得了诸如“检测范围内的人的存在或不存在”，并估算了以前困难的人数的分布。今年，在建筑物的公共区域安装了许多红外人类传感器单元，以检测建筑物内预期的主要运动。每个传感器单元本身是由红外人类传感器（HC-SR501）和小型计算机（Raspberry Pi）组成的。此外，在建筑物的入口和出口中分别安装了更高精确的传感器，以准确掌握经过的人数。此外，进行了观察性调查以在正常时间和红外人类传感器的相应行为数据中获取行走轨迹数据。此外，简化的仿真模型描述了行人和红外人类传感器的行为，并表明可以根据从模拟获得的传感器信号的时间过渡来估算建筑物内部走廊中移动的人数。但是，通过提出的方法，很难（1）估算实际传感器行为下的移动人员，包括误差和检测错过，以及（2）估算当多次步行（包括错过，同时发生）以及用于估算使用机器学习的人员数量的模型等时，可以估算移动人员，这是一个未来的挑战。

项目成果

赤外線人感センサを用いた建物内廊下における移動者の推定

使用红外运动传感器估计在建筑物走廊中移动的人数

• 发表时间: 2022
• 作者: 岸本まき

Networking Infrared Human Detection Sensors to Estimate the Number of People in a Building

联网红外人体检测传感器来估计建筑物中的人数

• 发表时间: 2022
• 作者: 岸本まき;Maki Kishimoto
• 通讯作者: Maki Kishimoto