JP2004077350A - 人体検出装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、人体の動きの検知方法に技術的改善を加え、人体検知の確実性を向上させ、誤検知することのない人体検出装置を提供することを課題とする。
【解決手段】本発明は、物体を撮像する撮像装置と、撮像した物体の画素データとその物体の背景の画素データとの濃淡差により物体のシルエットを獲得するシルエット獲得手段と、予め登録した標準的な人のシルエット情報と、前記シルエット獲得手段により獲得したシルエット情報と登録したシルエット情報とを比較する比較手段と、該比較手段による比較の結果近似している場合には人体であると判別する人体判別手段とを設けたので、人体以外の犬、猫の動きを検出するおそれのないものである。また、シルエットを獲得して、人体の判別をおこなうことにより、人体のみ検出することができ、人体検出の確実性が向上し、誤検出するおそれがなくなる。
【選択図】 図１２
【解決手段】本発明は、物体を撮像する撮像装置と、撮像した物体の画素データとその物体の背景の画素データとの濃淡差により物体のシルエットを獲得するシルエット獲得手段と、予め登録した標準的な人のシルエット情報と、前記シルエット獲得手段により獲得したシルエット情報と登録したシルエット情報とを比較する比較手段と、該比較手段による比較の結果近似している場合には人体であると判別する人体判別手段とを設けたので、人体以外の犬、猫の動きを検出するおそれのないものである。また、シルエットを獲得して、人体の判別をおこなうことにより、人体のみ検出することができ、人体検出の確実性が向上し、誤検出するおそれがなくなる。
【選択図】 図１２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人体の動きの有無を検出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、人体検出装置における人体検出の方法は、例えば特開２００１―３５１１０６に示されるように、所定の間隔で撮像した２枚の画像の画像データの差分を演算して、動き量を捉え、動き量が生じていれば人体の動きがあるものと判定していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のものにあっては、前後画像の画素データの受光量の差を読み取ることで、物体の動きを検知しているため、人体に動きがない場合であっても、人体の動きがあるものと誤って検知する場合があった。例えば、浴室に人の動きがないにもかかわらず、浴室に入ってきた猫や犬の動きを人体検出センサが検知して、人体の動きがあるものと誤って検知するおそれがあった。人体検出装置は、特に動きが生じたことを検出したのちセンサの作動を開始して、その後一定時間動きがないことを検出することで、異常があったものと推測し、警報を発するようになっているため、動きの検知、検出は重要である。一方、浴室内には風呂給湯器の操作を遠隔位置から行いうるリモコンが設けられ、このリモコンの表示画面には設定温度、浴槽湯温等の表示がされており、浴室に人がいない場合には、この表示を継続すること自体に無駄な電力を生じさせている。
【０００４】
そこで、本発明は、人体の動きの検知方法に技術的改善を加え、人体検知の確実性を向上させ、誤検知することのない人体検出装置を提供することを課題とする。また、浴室に人体の存在を検知しない場合には、省電力モードとして、省資源・省エネルギー化を図らんとするものである。
【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、本発明は、物体を撮像する撮像装置と、撮像した物体の画素データとその物体の背景の画素データとの濃淡差により物体のシルエットを獲得するシルエット獲得手段と、予め登録した標準的な人のシルエット情報と、前記シルエット獲得手段により獲得したシルエット情報と登録したシルエット情報とを比較する比較手段と、該比較手段による比較の結果近似している場合には人体であると判別する人体判別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、受光量の差を演算しておらず、動き量を検知していないので、人体以外の犬、猫の動きを検出するおそれのないものである。また、シルエットを獲得して、人体の判別をおこなうことにより、人体のみ検出することができ、人体検出の確実性が向上し、誤検出するおそれがなくなる。ここに、シルエットとは、撮像した物体の輪郭の形状をいい、物体と背景との濃淡差の均一な部分を線的に連結したものをいう。人と猫等の動物のシルエットは全く異なるので、人体の検出、判別は確実となる。
【０００６】
また、本発明は、物体を撮像する撮像装置と、撮像した物体の画素データとその物体の背景の画素データとの濃淡により物体のシルエットを獲得するシルエット獲得手段と、予め登録した標準的な人のシルエット情報と、前記シルエット獲得手段により獲得したシルエット情報と登録したシルエット情報とを比較する比較手段と、比較手段による比較の結果近似している場合には人体であると判別する人体判別手段と、該人体判別手段により人体であると判別されたとき背景の画像データを取り込まないで演算する背景画像データ非演算手段を設けたことを第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、人体を判別したときには背景の画像データを取り込まないで演算する背景画像データ非演算手段を設けたことで、人体か否かの判別後は、人体の画像データのみの処理となり、人体データ以外の部分のデータは演算対象から外して演算処理するので、処理すべきデータ量が絞られて処理速度が迅速となる。これにより、人体停止か否かの判定が迅速に行える。
【０００７】
また、本発明は、物体を撮像する撮像装置と、撮像した物体の画素データとその物体の背景の画素データとの濃淡により物体のシルエットを獲得するシルエット獲得手段と、予め登録した標準的な人のシルエット情報と、前記シルエット獲得手段により獲得したシルエット情報と登録したシルエット情報とを比較する比較手段と、比較手段による比較の結果近似している場合には人体であると判別する人体判別手段と、該人体判別手段により人体ではないと判別されたときには給湯器のリモコンの表示を消灯する消灯手段を設けたことを第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、人が浴室にいないときには、温度表示等リモコン画面の表示を消灯して、省電力モードにすることができた。
【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は人体検出センサの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は電気制御のブロック図である。図１０は濃淡差が写し出されている状態を示す図である。図１１は物体のシルエットを表わした図である。図１２は本発明の一実施形態を示すフローチャートである。図１３は電気制御のブロック図である。
【０００９】
図１は本発明の人体検出装置における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、浴室１の内壁面上部位置に取り付けてある。
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、人工網膜チップ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。
【００１０】
本実施形態の浴室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供給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。また、電気を熱源とするものでもよい。
【００１１】
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７０とがケーブル４１により接続され、次に温水機器４０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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
そして、温水機器４０の内部には熱交換器１３０及びこれを加熱するバーナ等が内蔵されており、循環ポンプ１３１によって浴槽湯水を循環させて湯水を加熱できるようになっており、また一定量の湯を浴槽２に注湯できるようになっている。浴槽２と熱交換器１３０とを接続する循環路には浴槽水位を測定する水位センサ１３２、湯温制御用の風呂温度センサ等を設けてある。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。
【００１５】
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５１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。さらに、人体検出センサ５１には浴室１の室温を測定する室温センサ１３３を取り付けている。室温センサ１３３の信号は制御装置７を介して風呂リモコン６０に出力される。
【００１６】
前記撮像装置６の撮像部８は、縦１２８×横１２８画素からなる画像検出部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。上記画像検出部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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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１３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。
【００２２】
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るようにしている。
【００２３】
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。ここに入口領域２８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３０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３１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、順次実際の画像情報が制御装置７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。
【００２４】
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。
【００２５】
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動きの有無を判断するようになっている。
【００２６】
そして、本発明では動きの有無を判定するに先立って、まず人か否かの判別、すなわち人体か否かの判別を行うようにしてある。これを図９に基づいて具体的に説明する。制御装置７にソフトウエアとしてプログラムされた画像判別手段１１５は、撮像した物体の画像データを演算して、人体か否かを判別するものである。画像判別手段１１５に設けたシルエット獲得手段１４０には、撮像した物体の輪郭形状であるシルエットを作成する手段である。
【００２７】
具体的には、図１０に示すように、撮像装置により撮像した画像には、物体Ｂとその背景Ｈに濃淡の差が写し出される。この濃淡差が均一に現われている部分を線で囲むようにしていく（図１１参照）。この動作はたとえば、各画素毎の画像階調を演算し、一定差が生じている画素を特定し演算させることにより行われる。
次に、物体のシルエット内の面積をシルエット面積算出手段１４１により算出する。例えば、シルエット内の各画素数の総和を演算するようにすればよい。画像判別手段１１５に設けた比較手段１４２は、前述したシルエット獲得手段１４０により獲得したシルエット情報と予め登録した標準的な人のシルエット情報とを比較するものである。
【００２８】
ここに、シルエット情報とは、例えばシルエット内の面積の総和をいう。マイクロコンピュータ内には大人と子供の平均的なシルエット面積を登録しておけばよい。あるいはまた、身長と体重とを入力することで人体のシルエット面積を登録するようにしてもよい。
比較手段１４２による比較の結果、シルエット獲得手段１４０によるシルエット情報と予め登録した標準的なシルエット情報との間で、情報の近似値がとれれば、撮像した物体は人体であると判断し、この判断は人体判別手段１４３により行われる。
また、人体であると判別されたときは、背景の画像データを取り込まないで演算する背景画像データ非演算手段１４４を設けている。
【００２９】
画像判別手段１１５により検出した人体の画像は、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。
【００３０】
次に、撮像装置６で捉えた画像から、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、所定時間前の前画像と現在の現画像との画像情報から、受光量の差が生じている場合は入浴者の動き量があると判定する。
【００３１】
動きがあるか否かは前記領域毎に判定することができ、この判定は図１３に示すように、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。
【００３２】
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。具体的には、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すればよい。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。
【００３３】
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。
【００３４】
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Ｓ３）、入室したものと判断する（ステップＳ４）。
【００３５】
この入室判定において、人体検出センサ５１による人体検知には撮像及びシルエット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。
【００３６】
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と判定して、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。
【００３７】
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Ｓ８）、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Ｓ９、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、退出時には別途に設けたスイッチによりセンサの作動を停止するようにしてもよい。
【００３８】
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。
【００３９】
次に入浴装置を構成するセンサ、温水機器、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、有線式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４２の制御部９０に接続されている。
【００４０】
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ＩＣ５３を経て、風呂リモコン６０を及び台所リモコン７０を介して、温水機器４０と接続してもよい。また通信ＩＣ５３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。さらには、人体検出センサ５１を温水機器４０と直接接続するようにしてもよい。
【００４１】
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。
【００４２】
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６１、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。
【００４３】
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。
【００４４】
図８は人体検出センサ５１と各リモコン６０・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。
【００４５】
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６６、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、スピーカ等報知手段６１に報知用の音声ＩＣ６８、ＰＣＭコーディック６９を接続してある。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。
【００４６】
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４１により電源プラグから、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。
【００４７】
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７８は音声ＩＣでスピーカ等報知手段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６０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９１の他、通信用の通信ＩＣからなるアナログ通信部９５、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。
【００４８】
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。
【００４９】
次に、図１２において、人体判別のフローについて説明する。まず、リモコンを操作して初期設定を行う（ステップＳ２１）。この初期設定は、予めシルエット情報を登録するためのものであり、例えば身長、体重を入力することにより（ステップＳ２２）、それに対応する標準的なシルエットが登録されるようになっている（ステップＳ２３）。そして、登録後は、撮像装置により物体が撮像される（ステップＳ２４）。撮像枚数は１枚でよい。次に、シルエット獲得手段１４０によりシルエットが作成され（ステップＳ２５）、比較手段１４２により登録されたシルエット情報と比較される（ステップＳ２６）。
【００５０】
撮像されたシルエット情報が、登録情報と近似し、人体判別手段１４３により、人体であると判別された場合には（ステップＳ２７でイエスの場合）、背景画像データ非演算手段１４４により人体を除く背景画像のデータの演算処理を行なわないようにしている。これにより、人体の画像データに処理対象を絞り込んで、演算速度を早めるようにしている。また、人体判別手段１４３により、人体でないと判別された場合には（ステップＳ２７でノーの場合）、リモコンに表示された設定温度等の表示を行なわないようにしている。消灯することで、電力の無駄を防止するためである。
【００５１】
人体であることが確定した後、 図６に示されるように、人体停止の検出フローに入るようになっている。撮像装置６によって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Ｓ１２）。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）。
【００５２】
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。
【００５３】
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、報知警報のステップに移行するようにすればよい。
【００５４】
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。
【００５５】
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）。
【００５６】
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。
【００５７】
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。また、センサとリモコンと温水機器本体とを有線によるコードで接続したが、無線により連携させてもなんら支障はないものである。
【００５８】
【発明の効果】
以上のように本発明は、人体検出の確実性が向上し、誤検出するおそれがなくなる。
また本発明は、人体の画像データのみの処理となり、人体データ以外の部分のデータは演算対象から外して演算処理するので、処理すべきデータ量が絞られて処理速度が迅速となる。
さらに本発明は、温度表示等リモコン画面の表示を消灯して、省電力モードとなった。
【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は画像判別手段の概要を示すブロック図である。
【図１０】図１０は濃淡差を示す説明図である。
【図１１】図１１はシルエットを表わした図である。
【図１２】図１２は一実施形態を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は一実施形態を示す電気ブロック図である。
【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
３２ 判定手段
４０ 温水機器
５１ 人体検出センサ
５２ 赤外線センサ
５４ データ記憶部
６０ 風呂リモコン
６１ 報知手段
７０ 台所リモコン
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 画像判別手段
１４０ シルエット獲得手段
１４１ シルエット面積算出手段
１４２ 比較手段
１４３ 人体判別手段
１４４ 背景画像データ非演算手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、人体の動きの有無を検出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、人体検出装置における人体検出の方法は、例えば特開２００１―３５１１０６に示されるように、所定の間隔で撮像した２枚の画像の画像データの差分を演算して、動き量を捉え、動き量が生じていれば人体の動きがあるものと判定していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のものにあっては、前後画像の画素データの受光量の差を読み取ることで、物体の動きを検知しているため、人体に動きがない場合であっても、人体の動きがあるものと誤って検知する場合があった。例えば、浴室に人の動きがないにもかかわらず、浴室に入ってきた猫や犬の動きを人体検出センサが検知して、人体の動きがあるものと誤って検知するおそれがあった。人体検出装置は、特に動きが生じたことを検出したのちセンサの作動を開始して、その後一定時間動きがないことを検出することで、異常があったものと推測し、警報を発するようになっているため、動きの検知、検出は重要である。一方、浴室内には風呂給湯器の操作を遠隔位置から行いうるリモコンが設けられ、このリモコンの表示画面には設定温度、浴槽湯温等の表示がされており、浴室に人がいない場合には、この表示を継続すること自体に無駄な電力を生じさせている。
【０００４】
そこで、本発明は、人体の動きの検知方法に技術的改善を加え、人体検知の確実性を向上させ、誤検知することのない人体検出装置を提供することを課題とする。また、浴室に人体の存在を検知しない場合には、省電力モードとして、省資源・省エネルギー化を図らんとするものである。
【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、本発明は、物体を撮像する撮像装置と、撮像した物体の画素データとその物体の背景の画素データとの濃淡差により物体のシルエットを獲得するシルエット獲得手段と、予め登録した標準的な人のシルエット情報と、前記シルエット獲得手段により獲得したシルエット情報と登録したシルエット情報とを比較する比較手段と、該比較手段による比較の結果近似している場合には人体であると判別する人体判別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、受光量の差を演算しておらず、動き量を検知していないので、人体以外の犬、猫の動きを検出するおそれのないものである。また、シルエットを獲得して、人体の判別をおこなうことにより、人体のみ検出することができ、人体検出の確実性が向上し、誤検出するおそれがなくなる。ここに、シルエットとは、撮像した物体の輪郭の形状をいい、物体と背景との濃淡差の均一な部分を線的に連結したものをいう。人と猫等の動物のシルエットは全く異なるので、人体の検出、判別は確実となる。
【０００６】
また、本発明は、物体を撮像する撮像装置と、撮像した物体の画素データとその物体の背景の画素データとの濃淡により物体のシルエットを獲得するシルエット獲得手段と、予め登録した標準的な人のシルエット情報と、前記シルエット獲得手段により獲得したシルエット情報と登録したシルエット情報とを比較する比較手段と、比較手段による比較の結果近似している場合には人体であると判別する人体判別手段と、該人体判別手段により人体であると判別されたとき背景の画像データを取り込まないで演算する背景画像データ非演算手段を設けたことを第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、人体を判別したときには背景の画像データを取り込まないで演算する背景画像データ非演算手段を設けたことで、人体か否かの判別後は、人体の画像データのみの処理となり、人体データ以外の部分のデータは演算対象から外して演算処理するので、処理すべきデータ量が絞られて処理速度が迅速となる。これにより、人体停止か否かの判定が迅速に行える。
【０００７】
また、本発明は、物体を撮像する撮像装置と、撮像した物体の画素データとその物体の背景の画素データとの濃淡により物体のシルエットを獲得するシルエット獲得手段と、予め登録した標準的な人のシルエット情報と、前記シルエット獲得手段により獲得したシルエット情報と登録したシルエット情報とを比較する比較手段と、比較手段による比較の結果近似している場合には人体であると判別する人体判別手段と、該人体判別手段により人体ではないと判別されたときには給湯器のリモコンの表示を消灯する消灯手段を設けたことを第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、人が浴室にいないときには、温度表示等リモコン画面の表示を消灯して、省電力モードにすることができた。
【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は人体検出センサの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は電気制御のブロック図である。図１０は濃淡差が写し出されている状態を示す図である。図１１は物体のシルエットを表わした図である。図１２は本発明の一実施形態を示すフローチャートである。図１３は電気制御のブロック図である。
【０００９】
図１は本発明の人体検出装置における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、浴室１の内壁面上部位置に取り付けてある。
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、人工網膜チップ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。
【００１０】
本実施形態の浴室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供給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。また、電気を熱源とするものでもよい。
【００１１】
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７０とがケーブル４１により接続され、次に温水機器４０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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
そして、温水機器４０の内部には熱交換器１３０及びこれを加熱するバーナ等が内蔵されており、循環ポンプ１３１によって浴槽湯水を循環させて湯水を加熱できるようになっており、また一定量の湯を浴槽２に注湯できるようになっている。浴槽２と熱交換器１３０とを接続する循環路には浴槽水位を測定する水位センサ１３２、湯温制御用の風呂温度センサ等を設けてある。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。
【００１５】
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５１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。さらに、人体検出センサ５１には浴室１の室温を測定する室温センサ１３３を取り付けている。室温センサ１３３の信号は制御装置７を介して風呂リモコン６０に出力される。
【００１６】
前記撮像装置６の撮像部８は、縦１２８×横１２８画素からなる画像検出部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。上記画像検出部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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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１３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。
【００２２】
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るようにしている。
【００２３】
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。ここに入口領域２８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３０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３１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、順次実際の画像情報が制御装置７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。
【００２４】
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。
【００２５】
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動きの有無を判断するようになっている。
【００２６】
そして、本発明では動きの有無を判定するに先立って、まず人か否かの判別、すなわち人体か否かの判別を行うようにしてある。これを図９に基づいて具体的に説明する。制御装置７にソフトウエアとしてプログラムされた画像判別手段１１５は、撮像した物体の画像データを演算して、人体か否かを判別するものである。画像判別手段１１５に設けたシルエット獲得手段１４０には、撮像した物体の輪郭形状であるシルエットを作成する手段である。
【００２７】
具体的には、図１０に示すように、撮像装置により撮像した画像には、物体Ｂとその背景Ｈに濃淡の差が写し出される。この濃淡差が均一に現われている部分を線で囲むようにしていく（図１１参照）。この動作はたとえば、各画素毎の画像階調を演算し、一定差が生じている画素を特定し演算させることにより行われる。
次に、物体のシルエット内の面積をシルエット面積算出手段１４１により算出する。例えば、シルエット内の各画素数の総和を演算するようにすればよい。画像判別手段１１５に設けた比較手段１４２は、前述したシルエット獲得手段１４０により獲得したシルエット情報と予め登録した標準的な人のシルエット情報とを比較するものである。
【００２８】
ここに、シルエット情報とは、例えばシルエット内の面積の総和をいう。マイクロコンピュータ内には大人と子供の平均的なシルエット面積を登録しておけばよい。あるいはまた、身長と体重とを入力することで人体のシルエット面積を登録するようにしてもよい。
比較手段１４２による比較の結果、シルエット獲得手段１４０によるシルエット情報と予め登録した標準的なシルエット情報との間で、情報の近似値がとれれば、撮像した物体は人体であると判断し、この判断は人体判別手段１４３により行われる。
また、人体であると判別されたときは、背景の画像データを取り込まないで演算する背景画像データ非演算手段１４４を設けている。
【００２９】
画像判別手段１１５により検出した人体の画像は、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。
【００３０】
次に、撮像装置６で捉えた画像から、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、所定時間前の前画像と現在の現画像との画像情報から、受光量の差が生じている場合は入浴者の動き量があると判定する。
【００３１】
動きがあるか否かは前記領域毎に判定することができ、この判定は図１３に示すように、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。
【００３２】
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。具体的には、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すればよい。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。
【００３３】
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。
【００３４】
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Ｓ３）、入室したものと判断する（ステップＳ４）。
【００３５】
この入室判定において、人体検出センサ５１による人体検知には撮像及びシルエット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。
【００３６】
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と判定して、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。
【００３７】
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Ｓ８）、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Ｓ９、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、退出時には別途に設けたスイッチによりセンサの作動を停止するようにしてもよい。
【００３８】
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。
【００３９】
次に入浴装置を構成するセンサ、温水機器、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、有線式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４２の制御部９０に接続されている。
【００４０】
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ＩＣ５３を経て、風呂リモコン６０を及び台所リモコン７０を介して、温水機器４０と接続してもよい。また通信ＩＣ５３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。さらには、人体検出センサ５１を温水機器４０と直接接続するようにしてもよい。
【００４１】
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。
【００４２】
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６１、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。
【００４３】
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。
【００４４】
図８は人体検出センサ５１と各リモコン６０・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。
【００４５】
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６６、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、スピーカ等報知手段６１に報知用の音声ＩＣ６８、ＰＣＭコーディック６９を接続してある。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。
【００４６】
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４１により電源プラグから、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。
【００４７】
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７８は音声ＩＣでスピーカ等報知手段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６０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９１の他、通信用の通信ＩＣからなるアナログ通信部９５、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。
【００４８】
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。
【００４９】
次に、図１２において、人体判別のフローについて説明する。まず、リモコンを操作して初期設定を行う（ステップＳ２１）。この初期設定は、予めシルエット情報を登録するためのものであり、例えば身長、体重を入力することにより（ステップＳ２２）、それに対応する標準的なシルエットが登録されるようになっている（ステップＳ２３）。そして、登録後は、撮像装置により物体が撮像される（ステップＳ２４）。撮像枚数は１枚でよい。次に、シルエット獲得手段１４０によりシルエットが作成され（ステップＳ２５）、比較手段１４２により登録されたシルエット情報と比較される（ステップＳ２６）。
【００５０】
撮像されたシルエット情報が、登録情報と近似し、人体判別手段１４３により、人体であると判別された場合には（ステップＳ２７でイエスの場合）、背景画像データ非演算手段１４４により人体を除く背景画像のデータの演算処理を行なわないようにしている。これにより、人体の画像データに処理対象を絞り込んで、演算速度を早めるようにしている。また、人体判別手段１４３により、人体でないと判別された場合には（ステップＳ２７でノーの場合）、リモコンに表示された設定温度等の表示を行なわないようにしている。消灯することで、電力の無駄を防止するためである。
【００５１】
人体であることが確定した後、 図６に示されるように、人体停止の検出フローに入るようになっている。撮像装置６によって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Ｓ１２）。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）。
【００５２】
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。
【００５３】
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、報知警報のステップに移行するようにすればよい。
【００５４】
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。
【００５５】
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）。
【００５６】
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。
【００５７】
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。また、センサとリモコンと温水機器本体とを有線によるコードで接続したが、無線により連携させてもなんら支障はないものである。
【００５８】
【発明の効果】
以上のように本発明は、人体検出の確実性が向上し、誤検出するおそれがなくなる。
また本発明は、人体の画像データのみの処理となり、人体データ以外の部分のデータは演算対象から外して演算処理するので、処理すべきデータ量が絞られて処理速度が迅速となる。
さらに本発明は、温度表示等リモコン画面の表示を消灯して、省電力モードとなった。
【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は画像判別手段の概要を示すブロック図である。
【図１０】図１０は濃淡差を示す説明図である。
【図１１】図１１はシルエットを表わした図である。
【図１２】図１２は一実施形態を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は一実施形態を示す電気ブロック図である。
【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
３２ 判定手段
４０ 温水機器
５１ 人体検出センサ
５２ 赤外線センサ
５４ データ記憶部
６０ 風呂リモコン
６１ 報知手段
７０ 台所リモコン
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 画像判別手段
１４０ シルエット獲得手段
１４１ シルエット面積算出手段
１４２ 比較手段
１４３ 人体判別手段
１４４ 背景画像データ非演算手段
Claims (3)
- 物体を撮像する撮像装置と、撮像した物体の画素データとその物体の背景の画素データとの濃淡差により物体のシルエットを獲得するシルエット獲得手段と、予め登録した標準的な人のシルエット情報と、前記シルエット獲得手段により獲得したシルエット情報と登録したシルエット情報とを比較する比較手段と、該比較手段による比較の結果近似している場合には人体であると判別する人体判別手段とを設けたことを特徴とする人体検出装置。
- 物体を撮像する撮像装置と、撮像した物体の画素データとその物体の背景の画素データとの濃淡により物体のシルエットを獲得するシルエット獲得手段と、予め登録した標準的な人のシルエット情報と、前記シルエット獲得手段により獲得したシルエット情報と登録したシルエット情報とを比較する比較手段と、比較手段による比較の結果近似している場合には人体であると判別する人体判別手段と、該人体判別手段により人体であると判別されたとき背景の画像データを取り込まないで演算する背景画像データ非演算手段を設けたことを特徴とする人体検出装置。
- 物体を撮像する撮像装置と、撮像した物体の画素データとその物体の背景の画素データとの濃淡により物体のシルエットを獲得するシルエット獲得手段と、予め登録した標準的な人のシルエット情報と、前記シルエット獲得手段により獲得したシルエット情報と登録したシルエット情報とを比較する比較手段と、比較手段による比較の結果近似している場合には人体であると判別する人体判別手段と、該人体判別手段により人体ではないと判別されたときには給湯器のリモコンの表示を消灯する消灯手段を設けたことを特徴とする人体検出装置。
Priority Applications (1)
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| JP2002240028A JP2004077350A (ja) | 2002-08-21 | 2002-08-21 | 人体検出装置 |
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| US7526105B2 (en) | 2006-03-29 | 2009-04-28 | Mark Dronge | Security alarm system |
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2002
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