JP2002279428A

JP2002279428A - 人体検出装置

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Publication number: JP2002279428A
Application number: JP2001073304A
Authority: JP
Inventors: Kenji Kawai; 健児河井; Yasuhide Ikeuchi; 康秀池内; Yoshiyuki Fujii; 善行藤井
Original assignee: Noritz Corp
Current assignee: Noritz Corp
Priority date: 2001-03-15
Filing date: 2001-03-15
Publication date: 2002-09-27
Anticipated expiration: 2021-03-15
Also published as: JP3678274B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、人体の動き停止の検出の確実性、
信頼性を向上させた人体検出装置を提供することを課題
とする。【解決手段】人体の動き量を前記所定間隔前後の両画
像の比較により受光量の差として演算する動き量演算手
段による動きの有無を判定する動き有無判定手段と、領
域分割手段による分割した領域毎に動きがある領域か否
かを検出する動き有無領域検出手段とにより人体の動き
を判定することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、人体の動きを検出
し異常が生じた場合には、遠隔場所に居る他者に警報を
発する人体検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、出願人は人体の誤検知を防止する
ため、検知領域を複数のエリアに分割し、撮像データに
基づいて差分データを求め、差分データから各エリア毎
の画像の動き量を求める人検知装置を提案した。しか
し、上記のものでは、照明や太陽光による検知領域の明
るさの変化か、検知エリア内に人がいるかの判別をする
ことは可能となるものの、例えば入浴者が浴室に立ち止
まって活動しているのか、あるいは退出しようとしてい
るのかを判別することはできなかった。そして、この判
別を行うために、出願人は上記のものに、さらに、各画
素とその周囲の３×３画素の差分ベクトルを平均化して
オプチカルフロー求め、このオプチカルフローから方向
ベクトルを求め、方向ベクトルを用いて行っていた（特
願平１１―２２０３７４）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように方向ベクトルを用いたものでは、演算が煩雑とな
り人体の検出が遅延するおそれがあるのみならず、いか
なる領域で入浴者が停止しているのかを判別することは
できなかった。また、単に各エリア毎に差分データを演
算し、人体の動き量を求めるのみでは、例えば入口領域
で立ち止まって居る場合には、入浴者が倒れたものと誤
判定してしまうおそれがあった。

【０００４】そこで、本発明は上記問題点に鑑み、人体
の動き停止の検出の確実性、信頼性を向上させた人体検
出装置を提供することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の人体検出装置は、監視領域を所定時間間隔
で撮像する撮像装置と、検知領域を入口領域と該入口領
域以外の領域に分割する領域分割手段と、人体の動き量
を前記所定時間間隔前後の両画像の比較により受光量の
差として演算する動き量演算手段と、前記領域分割手段
による分割した領域毎に動きがある領域か否かを検出す
る動き有無領域検出手段と、前記動き量演算手段による
動きの有無を判定する動き有無判定手段と、該動き有無
判定手段及び前記動き有無領域検出手段により人体の動
きを判定する判定手段とを設けたことを第１の特徴とし
ている。この第１の特徴によれば、人の動きの有無を判
定する動き有無判定手段と、動きの生じている領域を検
出する動き有無領域検出手段とを設け、この両手段によ
り人体の動きを判定することで、分割されたいずれの領
域で動きが停止したかを確実に検出することができ、ま
た、煩雑な演算を行うことなく、ソフトウエアが簡素化
されて迅速に人体の動きを判定することができる。

【０００６】また、本発明の人体検出装置は、監視領域
を所定時間間隔で撮像する撮像装置と、検知領域を入口
領域と該入口領域以外の領域に分割する領域分割手段
と、人体の動き量を前記所定時間間隔前後の両画像の比
較により受光量の差として演算する動き量演算手段と、
前記領域分割手段による分割した領域毎に動きがある領
域か否かを検出する動き有無領域検出手段と、前記動き
量演算手段による動きの有無を判定する動き有無判定手
段と、前記動き有無領域検出手段により検出された領域
が予め特定された領域に該当するか否かを判定する特定
領域該当判定手段と、前記動き有無判定手段及び前記特
定領域該当判定手段により人体の動きを判定する判定手
段とを設けたことを第２の特徴としている。この第２の
特徴によれば、上記の特徴に加え、人体の動きがなくな
る前に特定の領域を検出しておくことで、後刻の動き停
止の判定に至る時間を短縮して、迅速に判定することが
できる。また、本発明の人体検出装置は、監視領域を所
定時間間隔で撮像する撮像装置と、検知領域を入口領域
と該入口領域以外の領域に分割する領域分割手段と、人
体の動き量を前記所定時間間隔前後の両画像の比較によ
り受光量の差として演算する動き量演算手段と、前記領
域分割手段による分割した領域毎に動きがある領域か否
かを検出する動き有無領域検出手段と、前記動き量演算
手段による動きの有無を判定する動き有無判定手段と、
前記動き有無領域検出手段により検出された領域が予め
特定された領域に該当するか否かを判定する特定領域該
当判定手段と、該特定領域該当判定手段により動き量の
検出を洗場又は浴槽領域であると判定した場合であっ
て、かつ、前記動き有無判定手段により前記動き量がな
いと判定した場合に人体の動きが停止したものと判定す
る判定手段とを設けたことを第３の特徴としている。こ
の第３の特徴によれば、上記の特徴に加え、動きの検出
を洗場又は浴槽領域であると判定した場合であって、か
つ、動き有無判定手段により動き量がないと判定した場
合に人体の動きが停止したものと判定することで、特に
事故の多発している洗場・浴槽における入浴者の転倒等
による動きの停止を迅速に検出することができる。ま
た、本発明の人体検出装置は、監視領域を所定時間間隔
で撮像する撮像装置と、検知領域を入口領域と該入口領
域以外の領域に分割する領域分割手段と、人体の動き量
を前記所定間隔前後の両画像の比較により受光量の差と
して演算する動き量演算手段と、前記領域分割手段によ
る分割した領域毎に動きがある領域か否かを検出する動
き有無領域検出手段と、前記動き量演算手段による動き
の有無を判定する動き有無判定手段と、該動き有無判定
手段により動き量がなくなったと判定したとき、前記動
き有無領域検出手段により動きのなくなった領域以外の
領域を検索し、最後に動きのなくなった領域が入口領域
以外の場合には人体の動きが停止したものと判定する判
定手段とを設けたことを第４の特徴としている。この第
４の特徴によれば、最後に動きのなくなった領域を検索
していくことにより、確実に動き停止の領域を特定で
き、検出の確実性を向上させることができる。また、入
口で立ち止まっている場合に、停止したものと誤判定す
ることもなくなった。

【０００７】また、本発明の請求項１〜請求項４に記載
の人体検出装置は、結像レンズと、該結像レンズによっ
て結像される画像検出部と、スキャナと、前記画像検出
部の各画素列を順次一定周期毎に受光状態に制御するス
キャナ駆動制御部とからなる撮像部を上記撮像装置に設
けたことを第５の特徴としている。この第５の特徴によ
れば、上記の特徴に加え、光から電圧への変換を円滑に
でき、撮像部と制御部とを近設しえて小型化が可能とな
り、画像処理の迅速化、動き停止検出の迅速化、確実化
を図ることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施
形態を示す全体構成図である。図２は本発明の一実施形
態を示す電気回路のブロック図である。図３は人体検出
センサの画像検出部の１画素を構成する画像コア回路の
構成を示す回路図である。図４はセンサの撮像範囲と検
知範囲及び検知領域との関係を示す説明図である。図５
は本発明の一実施形態を示す制御フローチャートであ
る。図６は本発明の一実施形態を示す人体監視のフロー
チャートである。図７は人体検出センサと温水機器とリ
モコンとの関係を示す一実施形態の説明図である。図８
は人体検出センサと温水機器とリモコンとの関係を示す
他実施形態の電気制御のブロック図である。図９は記憶
部の拡大図である。図１０の（ａ）は右下方へ向けて移
動した物体の現画像と前画像を示す図、（ｂ）は前画像
の明暗を各画素毎に示す図、（ｃ）は現画像の明暗を各
画素毎に示す図である。図１１は画像の境界に対応する
画素における明暗の変化を示す差分画像を表わした図で
ある。図１２は一実施形態を示す電気回路ブロック図、
図１３は他実施形態を示す人体監視のフローチャートで
ある。図１４は他実施形態を示す電気回路ブロック図で
ある。

【０００９】図１は本発明の一実施形態の概略を示すも
のであって、浴室１の内部には浴槽２及び洗場３を設け
てある。４は浴室１への出入口である。５は人体センサ
であり、その詳細については後述するが、浴室１の内壁
面上部に取り付けてある。具体的には、浴槽２の長手方
向に接する浴室壁面と対向する浴室壁面の上部位置に取
り付けてある。温水機器４０には、該温水機器４０を遠
隔位置から操作する浴室に設置した風呂リモコン６０及
び台所に設置した台所リモコン７０を接続してある。そ
して人体センサ５は、本実施形態では浴室１の壁面に取
り付けているが、この例に限ることなく、浴室１の天井
面に取り付けても良い。人体センサ５は、人工網膜を利
用した撮像装置を有し、浴室１における人体の動きを撮
像して画像処理する人体検出センサ５１と、赤外線によ
る熱検知により人体を検知する赤外線センサ５２とから
構成している。この人体センサ５の設置は浴室に限られ
ず、トイレ、洗面所等密閉空間であってもよい。

【００１０】浴室１には温水機器４０を遠隔操作する風
呂リモコン６０を設置し、また台所には温水機器４０を
遠隔操作する台所リモコン７０を設置している。ここ
に、温水機器４０とは、浴槽に給湯等水を加熱するため
の機器であり、具体的には給湯器付風呂釜、給湯器付暖
房機、温水暖房機、給湯器等により構成されている。温
水機器にはガスを燃料とするもののみならず石油を燃料
とするものでもよい。温水機器４０と、リモコン６０、
７０と、人体検出センサ５１との接続については、図１
のものにおいては、まず温水機器４０と台所リモコン７
０とがケーブル４１により接続され、次に台所リモコン
７０と風呂リモコン６０とがケーブル４１で接続され、
さらに風呂リモコン６０と人体検出センサ５１とがケー
ブル４１で接続されている。そして、給湯器等を制御す
る前記リモコン６０、７０には、浴室１に入浴者がいる
ことを知らせる液晶表示パネル等の表示部を有してお
り、人体センサ５が入浴者を検知して、検知信号を出力
すると、表示部が点灯等表示するようにしてもよい。表
示部は上記のものに限られず、入浴者の動きが一定時間
無かった場合、浴槽で寝ているかまたは倒れたと推測
し、まず風呂リモコン６０で警報音あるいは音声により
注意を喚起し、浴室側から応答が所定時間内にない場合
には、台所リモコン７０において警報音あるいは音声に
より家族等他者に警報報知するようにしておけばよい。
また、人体検出センサをトイレに設置する場合には、温
水便座を遠隔操作するリモコン等に報知手段を設けてお
けばよい。さらに、人体検出センサを洗面所に設置する
場合には、洗面所の給湯カランの湯温等を遠隔操作する
機器あるいは洗面所の暖房機のリモコン等に報知手段を
設けておけばよい。

【００１１】そして、温水機器４０の内部には熱交換器
及びバーナが内蔵されており、制御のための各種センサ
を設けてある。また、温水機器４０から浴槽２に対して
給湯落しこみ管４６が接続配管されている。また、人体
センサ５を作動させるための電源は、温水機器４０の電
源プラグ４７から導入され、温水機器４０のコントロー
ラ４２部の図示しないトランスを介して降圧され低電圧
化されて供給される。

【００１２】図２は人工網膜チップを利用した人体検出
センサ５１と、赤外線センサ５２とからなる人体センサ
５の具体構成を示したものである。人体検出センサ５１
は監視領域を撮像する撮像装置６と、撮像装置６を制御
すると共に処理情報を判定等する制御装置７とから構成
されている。また、制御装置７と外部のリモコン６０、
７０とは例えば後述する通信ＩＣ等の通信部５３により
送受信するようにしてある。そして、人体検出センサ５
１の他に赤外線センサ５２を同一のケース体内に設け、
その制御装置７を共用し、浴室１が暗い場合の監視の相
互補填を行なうようにしてある。

【００１３】前記撮像装置６の撮像部８は、縦３２×横
３２画素（＝１０２４画素）からなる低解像度の画像検
出部９、結像レンズ１０、スキャナ１１、マルチプレク
サ１２及びスキャナ駆動制御部１３から構成されてい
る。ＲＡＭ容量が許せば、もっと多くの画素（縦１２８
×横１２８画素）を用いても良く、また多数の画素を間
引いてその一部で検出処理しても良い。画像検出部９の
画素はそれぞれモノクロ２５６階調「レベル０（黒）〜
２５５（白）の２５６階調」で表現される。

【００１４】そして、撮像部８においては、浴室内の画
像は、結像レンズ１０によって画像検出部９に結像され
る。スキャナ１１は、スキャナ駆動制御部１３によって
駆動制御されており、スキャナ駆動制御部１３は画像検
出部９の各画素列を順次一定周期毎に受光状態（オン状
態）となるように制御している。受光状態となった１列
の各画素から同時に出力された光電流は、マルチプレク
サ１２によって複数の電気信号は１つの電気信号にまと
められ、増幅器１４で増幅された後、アナログ電圧とし
て出力される。アナログデータからデジタルデータへの
変換は制御装置７により行うようにしてある。

【００１５】また、画像検出部９の各画素は、図３に示
すように画素コア回路１７によって構成されている。画
素コア回路１７は受光素子１８、電荷蓄積回路１９、感
度可変回路２０から構成されており、感度可変端子２１
及びリセット端子２２がスキャナ１１に接続され、光電
流出力端子２３がマルチプレクサ１２に接続されてい
る。

【００１６】図２においてゲイン調整部１６は、画像出
力部１５における画像平均値（画像の明るさ）をチェッ
クし、画像平均値が適切な範囲から外れていれば、増幅
器１４によって撮像装置６のゲインを調整すると共にス
キャナ駆動制御部１３によって画像検出部９の蓄積時間
を調整し、適正な明るさの画像が得られるように調光す
る。この調光は後述する分割された各検知領域ごとに行
ってもよい。

【００１７】人工網膜を用いた撮像装置６では、画像平
均値は、画像検出部９を構成する全画素における階調
（０階調（黒）〜２５５階調（白）の２５６階調）の平
均値であり、０〜２５５の値で表わさせる。この画像平
均値は増幅器１４のゲインと画像検出部９の蓄積時間に
よって決定される。ここで、ゲインはカメラの絞りに相
当し、蓄積時間はカメラのシャッタースピードに相当す
る。従って、撮像装置６の適正な画像平均値を得ようと
すれば、適当なゲインに固定しておき、蓄積時間を調整
すればよい。あるいは、適当な蓄積時間を固定してお
き、ゲインを調整すればよい。

【００１８】そして、図２において少なくとも撮像をお
こなう画像検出部９とスキャナ１１とスキャナ駆動部１
３とゲイン調整部１６とは１チップで構成されている。
このチップは人工網膜チップと称される。また、このチ
ップの裏面位置には、制御装置７を設けてあり、この制
御装置７はマイクロコンピュータからなり、この内部に
は人体検出センサ５１による検知処理を行なう検知領域
を複数の領域に分割する領域分割手段２４等をソフトウ
エアーとして組み込んである。

【００１９】具体的には、図４に示すように、制御装置
７に入力された画像情報を処理するためのポイントテー
ブル２５を複数域に分割するものである。すなわち人体
検出センサ５１による検出可能な撮像能力範囲（ポイン
トテーブル２５全体に相当）を、まず画像処理の必要な
検知領域２６と、画像処理を行なわない非検知領域２７
とに区画している。すなわち、撮像能力範囲のすべてを
検知領域とはしていない。これにより検出処理可能な検
出処理領域のうちの一部を、実際に検知し処理するセン
サ検知領域として使用することで画像の処理範囲を限定
して、画像処理の速度を早めている。

【００２０】さらに前記の検知領域２６を、図４のよう
に、入口領域２９と洗場領域３０と浴槽領域３１との３
つの領域に分割するようにしてある。検知領域２６の分
割については、この例に限られることなく、入口領域２
９と該入口領域２９以外の領域の２つに分割してもよ
い。例えば、洗場領域３０及び浴槽領域３１を合わせて
１つの領域に設定しても差しつかえない。ここに入口領
域とは、浴室の場合には浴室内であって浴室への出入口
ドアの近傍に位置する領域をいう。洗場領域とは、主と
して頭や体を洗う床部の領域をいい、また、浴槽領域と
は浴槽が位置している領域をさす。このように分割され
た領域毎に、順次画像情報が制御装置に入力されて、領
域毎に検出、演算等の処理がなされるのである。

【００２１】そして、人体センサ５１を構成する結像レ
ンズ１０と撮像装置６と制御装置７とは、前記赤外線セ
ンサ５２と共に１つのケースに納められ、人体センサセ
ットとして壁面等に取り付けられる。取り付け位置は浴
室への出入口４を含め、浴室１全体を監視領域として視
野角内におさめるようにすれば良い。

【００２２】そして、撮像装置６の検出出力と赤外線セ
ンサ５２の検知出力はそれぞれ判定手段３２へ入力され
る。判定手段３２は撮像装置６からの出力と赤外線セン
サからの出力に基づき、浴室における入浴者の有無や入
浴者の動きなどを総合的に判断するようになっている。

【００２３】人工網膜により検出した画像は次のように
画像処理される。画像を制御、処理する制御装置７は、
画像検出部９を構成する全画素から画像情報を所定時間
毎に受信し、所定時間毎に画像情報を受け取ると、該画
像情報を処理し、判定手段３２により入浴者の動きを判
定するのである。

【００２４】次に、撮像装置６でとらえた画像から人の
動きを抽出するための画像処理方法を説明する。マイク
ロコンピュータで構成される制御装置７は、所定時間毎
に画像情報を受け取ると、当該画像情報から入浴者の動
きを所定の解析アルゴリズムに従って解析し、入浴者の
動きを監視する。

【００２５】具体的には、いま図１０（ａ）のように正
方形の物体の画像（明画像）Ｐが位置Ｐ１から位置Ｐ２
へ移動したとする。このとき、明るい画素を記号Ｂ、暗
い画素を記号Ｄで表わせば、前画像は図１０（ｂ）で表
わされ、現画像は図１０（ｃ）で表わされる。この前後
の画像は、図１２の画像記憶手段１１５により一旦記憶
される。撮像された画像は順次更新され常に最新の両画
像が記憶されるようになっている。そして動き量演算手
段１１１により、分割された領域毎に前記２枚の画像が
比較されて、各領域の各画素（ｘ、ｙ）毎に、前画像ｐ
の受光量Ｐp（ｘ、ｙ）と現画像ｎの受光量Ｐn（ｘ、
ｙ）との差分（動き量）Ｄ（ｘ、ｙ）＝Ｐn（ｘ、ｙ）−Ｐp（ｘ、ｙ）が演算され、演算結果は図１１のような差分画像として
得ることができる。

【００２６】図１１の差分画像においては、差分Ｄ
（ｘ、ｙ）が正の画素は＋記号で表わし、負の画素は−
記号で表わし、Ｄ（ｘ、ｙ）がゼロの画素は０記号で表
わしている。このような差分の総和を捉えることで、動
きがあるか否かを領域毎に判定することができ、この判
定は動き有無判定手段１１４にて行われる。動き量が生
じていなければ動き無しと判定され、動き量が生じてい
れば動き有りと判定される。

【００２７】一方、動き有無領域検出手段１１２によ
り、分割された領域毎に動きのある領域か否かを検出す
るようにしてある。すなわち、撮像装置６で撮像された
撮像画像は、入口領域２９、洗場領域３０及び浴槽領域
３１の順に一定時間毎に制御装置７に読み込まれ、この
画像データを解析することで動きのある領域を検出する
ようにしてある。例えば人の動きによる光素電圧の変化
を捉えて、変化のある領域を動きのある領域であるとし
て、その領域を検出するようにすればよい。あるいは、
前述した動き量のある領域を捉えて動きのある領域を検
出してもよい。すなわち、動き量は各領域毎に演算して
いるので、動き量の生じている領域を動きの有る領域、
動き量の生じていない領域を動きの無い領域として検出
するようにすればよい。そして、動きの発生している領
域が、予め特定された領域に該当するか否かを特定領域
該当判定手段１１３により判定するようにしてある。特
定領域とは、浴室の場合には浴槽領域３１又は洗場領域
３０を意味し、入口領域２９を除く領域である。具体的
には、状態の遷移表を予めマイクロコンピュータに記憶
させ、動きの有無と動きのある領域との信号を入力し、
順次監視場所等を遷移させるようにして、現在人のいる
領域が特定領域かどうかを判定させるようにしてある。

【００２８】また、図１４のものは、最後に動きのなく
なった領域が入口領域２９か否かを判定する入口領域該
当判定手段１１６を設けたものであり、その他の部分に
ついては図１２のものと同一である。

【００３０】また、人体検出センサは感度を自動調整す
るための感度調整回路を備えており、浴室１内が暗い場
合には感度を高くし、浴室１内が明るい場合には、感度
を低くすることによって検出精度が高くなるようにして
いる。

【００３１】次に、浴室１に人が入室したか否か等の判
別について説明する。図５において、人が浴室１に入り
始めると、まず待機状態にある赤外線センサ５２が人体
を検知してオンとなる（ステップＳ１）と共にタイマセ
ットされ（ステップＳ２）、人体検出センサ５１が一定
時間内に洗場において人を検知すると（ステップＳ
３）、入室したものと判断する（ステップＳ４）。

【００３２】この入室判定において、人体検出センサ５
１による人体検知には撮像及び動き量の演算等に時間を
要すること、あるいは浴室１が暗い場合には監視感度が
鈍いことから、赤外線センサ５２を併用し、赤外線セン
サ５２が検出した後、人体検出センサ５１が共に人を検
出することで、人体検出センサ５１の弱点を補い、入室
の確実を期しているものである。

【００３３】また、浴室１からの退出時においても、赤
外線センサ５２がオフとなった場合（ステップＳ５にお
いてノーの場合）で、かつ、人体検出センサ５１が動き
量を検知しない場合（ステップＳ６においてノーの場
合）に、浴室１から退出したものと判断させている（ス
テップＳ７）。赤外線センサ５２のみでは入口部に立ち
止まったままであるとオフとなり、退出したものと誤っ
て判断することが有り得るので、両センサの人体非検出
により退出判定して、この赤外線センサ５２の弱点を他
のセンサを使用することで補完している。

【００３４】そして、人体検出センサ５１が洗場３にお
いて人を検知しなかった場合（ステップＳ３でノーの場
合）でも、浴槽２において人を検知すると（ステップＳ
８）、所定時間内に赤外線センサ５２及び人体検出セン
サ５１が共に人を検知している場合には（ステップＳ
９、Ｓ１０）、入室しているものと判断することとして
いる（ステップＳ４）。なお、入室したものと判定した
のちはセンサの検知継続時間を平均的な入浴時間に見合
うようにタイマセットしてもよい。

【００３５】また、人体検出センサ５１の取り付けは、
浴室１の天井あるいは壁面上部位置であり、この位置は
標準的な浴室において洗場３及び浴槽２を設けた浴室内
の人の動きを俯瞰できる最適位置である。人体センサ５
を構成する人体検出センサ５１と赤外線センサ５２とは
１つのケース内に収納することで、取付けし易く、点検
も容易となる。

【００３６】次に装置全体を構成するセンサ、リモコン
等の各部材間における他の実施例の接続構成について図
７を用いて説明する。風呂リモコン６０と台所リモコン
７０とは、有線のリモコンのケーブル４１によってそれ
ぞれ温水機器４０内のコントローラの制御部９０に接続
されている。

【００３７】また、人体検出センサ５１はケーブル４１
により風呂リモコン６０に接続されている。この風呂リ
モコン６０には、ケーブル４１を接続するための接続用
の端子８５を設けてあり、人体検出センサ５１を作動さ
せるための電源をこの風呂リモコン６０から供給するよ
うになっている。人体検出センサ５１と温水機器４０あ
るいはリモコン６０、７０との接続は、上記の例に限ら
れず、図８に示されるように人体検出センサ５１から通
信ＩＣを経て、温水機器４０と接続する台所リモコン７
０から風呂リモコン６０を介して接続してもよい。また
通信ＩＣを介して台所リモコン７０、風呂リモコン６０
及び温水機器４０の順序で接続してもよい。

【００３８】そして図７において、制御部９０には温水
機器４０を制御する給湯器制御部９１と、人体検出セン
サ５１による異常検出信号により作動し前記各リモコン
６０、７０に設けたスピーカ等の報知手段６１、７１を
動作させる報知動作部９２と、報知手段による報知を解
除する報知解除部９３とを設けてある。なお、これら報
知動作部９２及び報知解除部９３は、センサ側あるいは
リモコン側に設けてもよい。これにより温水機器側の制
御負担を少なくできる。

【００３９】また、風呂リモコン６０には報知を解除す
るための報知解除手段６２であるインターホンスイッ
チ、温水機器を操作するための操作用のスイッチ６３、
表示を行うための液晶表示板、タッチパネル等の表示手
段６４が設けられている。また台所リモコン７０には報
知を解除するための報知解除手段７２であるインターホ
ンスイッチ、温水機器を操作するための操作用のスイッ
チ７３、表示用の表示手段７４が設けられている。ま
た、各リモコンに設けた音声報知のための報知手段６
１、７１は、スピーカと音声ＩＣとにより構成すること
を推奨する。

【００４０】さらに、報知解除手段７２による報知解除
がなされない場合において、緊急連絡用の特定電話番号
に発信する電話発信部１００を制御部９０内に設けても
よい。

【００４１】図８は人体検出センサ５１と各リモコン６
０・７０、温水機器４０間の通信接続関係を示す回路図
の一例であり、本実施例は通信ＩＣを使用して接続して
ある。人体検出センサ５１には前述した撮像装置６の
他、制御装置７、通信用の通信ＩＣからなる通信部５３
を設けてある。この通信部５３は、アナログ通信部５５
とデジタル通信部５６とにより構成してあり、アナログ
通信部５５は例えばＡＳＫ（amplitude shift keying）
方式で構成すればよい。また、デジタル通信部５６は例
えばＱＰＳＫ（quadri phase shift keying）方式の
他、Ｍ１６ＱＡＭ、ＧＦＳＫ、ＢＰＳＫ等のデジタル高
速変調方式を採用すればよい。

【００４２】風呂リモコン６０には、前述した操作スイ
ッチの他に、表示手段６４、風呂リモコン制御部６５、
通信用の通信ＩＣからなる前記同様のアナログ通信部６
６、デジタル通信部６７を設けてある。また、風呂リモ
コン６０には、スピーカ等６１に報知用の音声ＩＣ６
８、ＰＣＭコーディック６９を設けてある。このＰＣＭ
コーディック６９は、例えばＡＤＰＣＭ、ＤＰＣＭなど
のＰＣＭ（pulse code modulation）方式により、音声
情報や映像情報を符号化及び復号化するものである。

【００４３】また、風呂リモコン６０のインターホンス
イッチ６２はオン操作により、台所リモコン７０に設け
たインターホンのスピーカと通話状態となるものであ
る。マイクロホンスイッチと兼用させてもよい。風呂リ
モコン６０のリモコンケースには、ケーブル４１を接続
するための接続用の端子８５を設けてあり、ケーブル４
１により温水機器４０と接続する台所リモコン７０を介
して風呂リモコン６０を経て、人体検出センサ５１に作
動用の電源を供給するようになっている。

【００４４】また、前記人体検出センサ５１には、後述
する音声記憶部及び画像記憶部とからなるデータ記憶部
５４を設けてある。台所リモコン７０には、前述した操
作スイッチ７３の他、表示手段７４、台所リモコン制御
部７５、アナログ通信用の通信ＩＣからなるアナログ通
信部７６、デジタル通信用の通信ＩＣからなるデジタル
通信部７７を設けてある。その他に７８は音声ＩＣでス
ピーカ等７１に報知用のＩＣであり、７９はＰＣＭコー
ディックである。また、台所リモコン７０のインターホ
ンスイッチ６２はそのオン操作により、風呂リモコン６
０に設けたインターホンのスピーカと通話状態となるも
のである。マイクロホンスイッチと兼用させてもよい。
温水機器４０には、前述した制御部９０、給湯制御部９
１の他、通信用の通信ＩＣからなるアナログ通信部９
５、商用電源を低電圧化するためのトランス９６等を設
けてある。

【００４５】そして、人体検出センサ５１のアナログ通
信部５５及びデジタル通信部５６は、風呂リモコン６０
のアナログ通信部６６及びデジタル通信部６７と接続さ
れ、該風呂リモコン６０のアナログ通信部６６及びデジ
タル通信部６７は、台所リモコン７０のアナログ通信部
７６及びデジタル通信部７７を介して温水機器４０のア
ナログ通信部９５と接続されている。これら通信部間の
ケーブル４１線は電力重畳式の二芯ケーブルを使用し、
センサ用の信号と通常の給湯制御用の制御信号と重畳し
て伝送するようにしておけばよい。

【００４６】図９は人体検出センサを操作し、報知させ
るためのデータ記憶部５４の内容を示す説明図である。

【００４７】図９において音声記憶部１０１は、前述し
たリモコンに設けた報知手段６１、７１に音声を報知さ
せるための音声データを記憶させたものであり、ＲＯＭ
等から構成してある。この音声記憶部１０１は、少なく
とも、入浴者に対して「動いて下さい」と言うメッセー
ジで体を動かす動作の要求を報知するための音声データ
を記憶させた動作要求報知音声記憶部１０７と、入浴者
の動きが停止して所定時間経過した場合に他者に警報を
発するための音声データを記憶させた警報報知音声記憶
部１０８とから構成してある。また、前記動作要求報知
音声記憶部１０７と報知手段６１、７１とで動作要求報
知手段を構成している。

【００４８】１０２は画像記憶部であり、前記表示手段
６１、７１に人体検出用の画像を表示させる画像表示デ
ータを記憶させたものである。この画像記憶部１０２
は、人体検出に必要な機能を画像により表示するための
ものであり、例えば人体検出の初期操作に必要な画面を
表示手段に表示するための画像データを記憶させる操作
用画像記憶部１０３、人体の動きが停止した状態を前記
表示手段に表示する画像データを記憶する停止画像記憶
部１０４、報知手段を報知させた状態を前記表示手段に
表示するための画像データを記憶する報知用画像記憶部
１０５及びその他画像を表示するために必要なデータを
記憶させるその他記憶部１０６から構成してある。

【００４９】そして、人体検出装置の操作に際しては、
予めリモコンの操作スイッチを操作して、人体検出セン
サ５１側の操作用画像記憶部１０３から操作に必要な初
期画面画像を表示手段６４、７４に呼出して表示させ、
その画面から特定の画面を選択して操作を開始する。こ
れと同時に、人体検出センサ５１側の音声記憶部１０１
から音声データの一部を呼出して、スピーカ等の報知手
段６１、７１により音声で報知させる。

【００５０】次に、前述したように入室判断がされる
と、図６に示されるように、人体停止の検出フローに入
り、撮像装置６によって前述したように所定時間間隔で
監視領域を撮像して（ステップＳ１１）、前画像と現画
像とを一旦制御装置７に記憶させる（ステップＳ１
２）。所定時間は必ずしも一定時間でなくてもよく、ラ
ンダムに設定してもよい。次に、制御装置７にプログラ
ムされた動き量演算手段１１１により、各領域毎の各画
素毎に、前画像の受光量と現画像の受光量との差分（動
き量）を演算する（ステップＳ１３）。一方、前記動き
有無領域検出手段１１２により、動きの発生している領
域が検出される（ステップＳ１４）。

【００５１】そして、これらの情報は制御装置７の判定
手段３２に送られる。判定手段３２においては、動きの
生じている領域が予め特定された領域、すなわち、浴槽
領域３１又は洗場領域３０に該当するか否かを、特定領
域該当判定手段１１３によって判定するのである。さら
に、判定手段３２においては平行して、動き有無判定手
段１１４により動きがあるか否かを判定するのである。

【００５２】動きが生じている領域が浴槽領域３１又は
洗場領域３０に該当する場合（ステップＳ１５でイエス
の場合）において、かつ、動きがないと判定された場合
（ステップＳ１６でイエスの場合）には、浴室内で入浴
者が倒れたものと推定して、人の動きが停止したものと
判定している（ステップＳ１７）。この停止判定によ
り、前述した報知警報のステップに移行するようにすれ
ばよい。

【００５３】また、浴槽、洗場領域において、動きがあ
ると判定された場合（ステップＳ１６でノーの場合）に
は、前記同様に撮像、演算、判定が所定時間毎に更新し
て繰り返されるのである。

【００５４】さらに、ステップＳ１５において、動きが
生じている領域が浴槽又は洗場領域以外の場合（ステッ
プＳ１５でノーの場合）であって、その後動きがないと
判定された場合（ステップＳ１８でイエスの場合）に
は、赤外線センサ５２のオフ（ステップＳ１９でイエス
の場合）を前提条件に、浴室から退出したものと判断す
るようにしている（ステップＳ２０）。

【００５５】また、動きが生じている領域が浴槽又は洗
場領域以外の場合（ステップ１５でノーの場合）であっ
て、その後も動きが継続している場合（ステップＳ１８
でノーの場合）は、入口付近で活動していると考えられ
るから、継続して監視がなされるのである。このよう
に、入口領域で立ち止まっているときであっても、停止
したものとは判断されないことにより、誤判定による誤
警報を生じさせることがなくなるのである。

【００５６】本発明はこの図６の例に限られず、他の方
法を用いることが可能である。これを図１３に示すフロ
ーにより設明する。図６の検出フローが動きの発生して
いる領域を先駆的に検出し、その後動きの有無を検出し
ているのに対して、図１３の検出フローはある領域にお
ける動き有無をまず検出し、動きのない場合に、他の領
域の動きを検索して停止の判定を行うようにしたもので
ある。

【００５７】図６と共通するステップは同じ番号を付与
しており、所定時間間隔で撮像して、前後画像を記憶さ
せて、各領域毎の動き量を演算する点は共通している。
動き有無判定手段１１４により、ある領域に動きがない
ことを検出した場合には（ステップＳ２１でイエスの場
合）、前記動き有無領域検出手段１１２により他の領域
における動きのある領域を検索するようにしてある（ス
テップＳ２２）。動きのある領域が他領域にある場合に
は（ステップＳ２３でイエスの場合）、人は活動してい
ると考えられるから、前記同様に、撮像、記憶、演算、
判定が行われる。

【００５８】そして、他の領域においても動きの生じて
いる領域がない場合には（ステップＳ２３でノーの場
合）、最後に動きのなくなった領域が入口領域か否かで
判断することとしている（ステップＳ２４）。最後か否
かは、例えば差分の急速な低下、電圧低下等を検出すれ
ばよい。あるいは、前述した状態遷移表を使用して他領
域の動き有無を検索して判断させてもよい。動きのなく
なった領域が入口領域であり（ステップＳ２４でイエス
の場合）、しかも赤外線センサがオフしていれば（ステ
ップＳ２５でイエスの場合）、退出したものと判断して
いる（ステップＳ２６）。また、最後に動きのなくなっ
た領域が入口領域ではなく（ステップＳ２４でノーの場
合）、入口領域以外の洗場・浴槽領域である場合には、
停止したものと判定することとしている（ステップＳ２
７）。

【００５９】この結果、入口領域で立ち止まっていると
きであっても、停止したものとは判断されず、誤判定に
よる警報を生じさせることがなくなるのである。また、
洗場領域で動きがなくなった場合には、最後に動きのな
くなった領域が洗場領域と判定されることで、他の領域
に移動したのではなく、洗場で倒れ停止したものと判別
することができる。

【００６０】そして、人体検出センサ５１により人体の
動き停止を検出した場合には、判定手段３２から信号を
出力し、人体検出センサ５１側の音声記憶部１０１の動
作要求報知音声記憶部１０７と画像記憶部１０２の停止
画像記憶部１０４から、停止した場面に対応する予め記
憶させた情報を読み出して、アナログ通信部５５及びデ
ジタル通信部５６を介して伝送し、リモコン部に音声で
報知すると共に画像で表示する。温水機器４０を制御す
るリモコン６０、７０から人体検出センサ５１に電源を
供給し、このリモコン部で報知することにより、配線工
事が簡略化されるのみならずセンサの報知部材を別途に
設ける必要がなくなる。

【００６１】この報知は具体的には、例えば「浴室での
動きがありません。動いて下さい」という音声情報およ
び文字画像によって報知するようにすればよい。浴槽内
では動きが止まる場合があるので入浴者に対して動きを
要請して、人体検出センサの誤検出を防ぐためである。

【００６２】上記所定時間内に、人体検出センサ５１が
動きを検出すれば入浴者は健在であると推測できる。一
方、停止状態をカウンタ等でカウントし、停止状態が所
定時間継続すると異常状態と判定され、判定手段３２か
ら信号を出力し、音声記憶部１０１の警報報知音声記憶
部１０８及び画像記憶部１０２の報知画像記憶部１０５
から、他者に異常状態を知らせるための予め記憶させた
情報を、通信部５３を介して異常検出信号を伝送し、各
リモコンの報知手段６１、７１に音声で報知すると共に
表示手段６４、７４に画像で表示する。

【００６３】この報知は具体的には、例えば「浴室を見
に行って下さい」という音声情報および文字画像によっ
て報知するようにしてある。これにより、人体検出セン
サ５１による人体の異常情報を浴室のみならず台所に同
時に報知することができる。

【００６４】異常検出信号は、通信ＩＣからなる通信部
を介して、図８のように伝送する。すなわち、人体検出
センサ５１に設けた音声記憶部１０１、画像記憶部１０
２から、音声及び画像データを前述した信号に応じて呼
び出し、アナログ及びデジタル通信部６６、７６を介し
て台所リモコン７０に伝送し、台所リモコン７０に設け
られたスピーカ等の報知手段７１及び表示手段７４に報
知及び表示する。画像の検出、処理は前述した各領域２
９、３０、３１毎に行うことにより、報知及び表示のた
めの応答速度を早めることとなる。

【００６５】報知後においては報知を解除する必要
があるが、この報知解除の方法として、報知により浴室
内での異常状態を知った家族が、台所リモコン７０のイ
ンターホンにより浴室リモコン６０のインターホンに対
して呼出しを掛け、浴室１から応答があった場合に、浴
室内の入浴者は健全な状態と推測できるので、報知解除
用のインターホンスイッチ６２の信号により、ケーブル
４１を経て、コントローラの制御部９０内の報知解除部
９３を介して報知解除されて、再び監視フローに置かれ
ることとなる。温水機器を遠隔位置から制御するケーブ
ル４１を利用することで、解除指令を伝送するための特
別のケーブルを敷設する必要はなくなるのである。

【００６６】インターホンスイッチ６２による報知解除
手段により報知解除がなされない場合には、特定の電話
番号に発信するコントローラ内の電話発信部１００から
自動的に外部に発信されるようにしてもよい。これによ
り、家族が同居していない場合にも、安心して入浴する
ことができる。

【００６７】なお、上述した実施形態は本発明の好適な
実施形態を示すものであって、本発明はこれに限定され
ることなく、その範囲内で各種設計変更可能である。例
えば、本実施形態ではシステムバスルームについて説明
したが、この例に限られることなくこれ以外の既存の浴
室にも設置できるものである。さらに、浴室以外にトイ
レ、洗面所等においても用いることができるものであ
る。

【００６８】

【発明の効果】以上のように本発明は、分割されたいず
れの領域で動きが停止したかを確実に検出することがで
き、また、煩雑な演算を行うことなく、ソフトウエアが
簡素化され、迅速に人体の動きを判定することができ
る。また本発明は、人体の動きがなくなる前に特定の領
域を検出しておくことで、後刻の動き停止の判定に至る
時間を短縮して、迅速に判定することができる。さらに
本発明は、動きの検出を洗場又は浴槽領域であると判定
した場合であって、かつ、動き有無判定手段により動き
量がないと判定した場合に人体の動きが停止したものと
判定することで、特に事故の多発している洗場・浴槽に
おける入浴者の転倒等による動きの停止を迅速に検出す
ることができる。さらに本発明は、最後に動きのなくな
った領域を検索していくことにより、確実に動き停止の
領域を特定でき、検出の確実性を向上することができ
る。また、入口で立ち止まっている場合に、停止したも
のと誤判定することもなくなった。さらに本発明は、光
から電圧への変換を円滑にでき、撮像部と制御部とを近
設しえて小型化が可能となり、画像処理の迅速化、動き
停止検出の迅速化、確実化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施形態を示す全体構成図で
ある。

【図２】図２は本発明の一実施形態を示す電気回路のブ
ロック図である。

【図３】図３は人体検出センサの画像検出部の１画素を
構成する画像コア回路の構成を示す回路図である。

【図４】図４はセンサの撮像範囲と検知範囲及び検知領
域との関係を示す説明図である。

【図５】図５は本発明の一実施形態を示すフローチャー
トである。

【図６】図６は本発明の人体監視のフローを示すフロー
チャートである。

【図７】図７は本発明の装置全体を示す一実施形態を示
すブロック図である。

【図８】図８は通信関係を示す他実施形態を示すブロッ
ク図である。

【図９】図９は記憶部の概要を示すブロック図である。

【図１０】図１０の（ａ）は右下方へ向けて移動した物
体の現画像と前画像を示す図、（ｂ）は前画像の明暗を
各画素毎に示す図、（ｃ）は現画像の明暗を各画素毎に
示す図である。

【図１１】図１１は画像の境界に対応する画素における
明暗の変化を示す差分画像を表わした図である。

【図１２】図１２は一実施形態を示す電気回路ブロック
図である。

【図１３】図１３は他実施形態を示す人体監視のフロー
チャートである。

【図１４】図１４は他実施形態を示す電気回路ブロック
図である。

【符号の説明】

１浴室２浴槽３洗場４出入口５人体センサ６撮像装置７制御装置９画像検出部１５画像出力部１７画像コア回路２４領域分割手段２６検知領域２９入口領域３０洗場領域３１浴槽領域３２判定手段４０温水機器４１ケーブル４２コントローラ４７電源プラグ５１人体検出センサ５２赤外線センサ５４データ記憶部５５アナログ通信部５６デジタル通信部６０風呂リモコン６１報知手段６２解除手段６６アナログ通信部６７デジタル通信部７０台所リモコン７１報知手段７６アナログ通信部７７デジタル通信部８５端子９０制御部１００電話発信部１０１音声記憶部１０２画像記憶部１０３操作用画像記憶部１０４停止画像記憶部１０５報知用画像記憶部１０６その他記憶部１０７動作要求報知音声記憶部１０８警報報知音声記憶部１１１動き量演算手段１１２動き有無領域検出手段１１３特定領域該当判定手段１１４動き有無判定手段１１５画像記憶手段１１６入口領域該当判定手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5C054 AA01 CC02 CG06 CG07 CH03 CH06 EA01 FC12 FC13 FF06 HA18 5L096 AA03 BA02 CA04 CA18 DA03 FA19 GA08 HA03 HA05 JA07 JA16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】監視領域を所定時間間隔で撮像する撮像
装置と、検知領域を入口領域と該入口領域以外の領域に
分割する領域分割手段と、人体の動き量を前記所定間隔
前後の両画像の比較により受光量の差として演算する動
き量演算手段と、前記領域分割手段による分割した領域
毎に動きがある領域か否かを検出する動き有無領域検出
手段と、前記動き量演算手段による動きの有無を判定す
る動き有無判定手段と、該動き有無判定手段及び前記動
き有無領域検出手段により人体の動きを判定する判定手
段とを設けたことを特徴とする人体検出装置。
【請求項２】監視領域を所定時間間隔で撮像する撮像
装置と、検知領域を入口領域と該入口領域以外の領域に
分割する領域分割手段と、人体の動き量を前記所定時間
間隔前後の両画像の比較により受光量の差として演算す
る動き量演算手段と、前記領域分割手段による分割した
領域毎に動きがある領域か否かを検出する動き有無領域
検出手段と、前記動き量演算手段による動きの有無を判
定する動き有無判定手段と、前記動き有無領域検出手段
により検出された領域が予め特定された領域に該当する
か否かを判定する特定領域該当判定手段と、前記動き有
無判定手段及び前記特定領域該当判定手段により人体の
動きを判定する判定手段とを設けたことを特徴とする人
体検出装置。
【請求項３】監視領域を所定時間間隔で撮像する撮像
装置と、検知領域を入口領域と該入口領域以外の領域に
分割する領域分割手段と、人体の動き量を前記所定時間
間隔前後の両画像の比較により受光量の差として演算す
る動き量演算手段と、前記領域分割手段による分割した
領域毎に動きがある領域か否かを検出する動き有無領域
検出手段と、前記動き量演算手段による動きの有無を判
定する動き有無判定手段と、前記動き有無領域検出手段
により検出された領域が予め特定された領域に該当する
か否かを判定する特定領域該当判定手段と、該特定領域
該当判定手段により動き量の検出を洗場又は浴槽領域で
あると判定した場合であって、かつ、前記動き有無判定
手段により前記動き量がないと判定した場合に人体の動
きが停止したものと判定する判定手段とを設けたことを
特徴とする人体検出装置。
【請求項４】監視領域を所定時間間隔で撮像する撮像
装置と、検知領域を入口領域と該入口領域以外の領域に
分割する領域分割手段と、人体の動き量を前記所定時間
間隔前後の両画像の比較により受光量の差として演算す
る動き量演算手段と、前記領域分割手段による分割した
領域毎に動きがある領域か否かを検出する動き有無領域
検出手段と、前記動き量演算手段による動きの有無を判
定する動き有無判定手段と、該動き有無判定手段により
動き量がなくなったと判定したとき、前記動き有無領域
検出手段により動きのなくなった領域以外の領域を検索
し、最後に動きのあった領域が入口領域以外の場合には
人体の動きが停止したものと判定する判定手段とを設け
たことを特徴とする人体検出装置。
【請求項５】上記撮像装置は、結像レンズと、該結像
レンズによって結像される画像検出部と、スキャナと、
前記画像検出部の各画素列を順次一定周期毎に受光状態
に制御するスキャナ駆動制御部とからなる撮像部を有す
るものであることを特徴とする請求項１〜請求項４に記
載の人体検出装置。