JP2004108786A - 人体検出装置 - Google Patents

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若山  義洋
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Abstract

【課題】本発明は、人を検出しうるセンサの故障を監視し、故障した状態のままで、人を検出することがないようにし、正常な作動状態を維持させるようにした人体検出装置を提供することを課題とする。
【解決手段】人体の動きを検出する人体検出センサと、浴槽の水位を検出する水位センサと、前記いずれかのセンサが人を検出したとき、他方が人を検出するか否か判断することで、センサの故障を判定することができ、少ない部材でセンサの故障を継続的に判断できて、安心して入浴を楽しむことができる。
【選択図】    図18

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浴室に設置した浴槽において人の検出を行うセンサ類、例えば人体を直接的に検知する人体検出センサ、人体を間接的に検出する水位センサを有する人体検出装置に関するものであり、そのセンサ類の故障の判断を継続的に行い、しかも故障判断を迅速かつ正確に行わんとするものである。
【0002】
【従来の技術】
【特許文献1】
従来、例えば特開2001―133040に示されるように、風呂リモコンに人感知センサを設け、かつ、浴槽湯の水位を検知する水位センサを備え、浴槽に入浴者がいる場合であって、水位センサで検知された水位がある時間以上変化しない場合は、浴槽内の水を排出するようにしたものが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、人を検出する人感知センサと、浴槽湯の水位を検知する水位センサとを単に併設し、関連させるのみでは、センサの故障の判断については、つまりセンサが正常に作動しているか否かの判断についてはできないものであった。特に、人体の動きを検出する人体検出センサが故障した状態で使用し続けると、危険状態を検知する必要がある場合に正常に検知作動せずに人体センサの停止判定機能が果たせない等、重大な問題を招き、かかる課題の解決、改善が強く要望されていた。
【0004】
そこで、本発明は、人を検出しうるセンサの故障を監視し、故障した状態のままで、人を検出することがないようにし注意喚起し、正常な検出状態を維持させるようにし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、本発明は、人体の動きを検出する人体検出センサと、浴槽の水位を検出する水位センサと、前記いずれかのセンサが人を検出したとき、他方のセンサが人を検出するか否かの判断を行う故障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、人体検出センサと水位センサを巧みに連動させ、一方が人を検出したときは、他方も検出するかどうかの判断をさせて、センサの故障を判定することができ、少ない部材でセンサの故障を継続的に判断できて、安心して入浴を楽しむことができる。一方のセンサの検出時には、他方のセンサの検出有無をチェックし、故障チェックの機会を増加させることができる。従って、正常か故障かの判断回数は増大し、日常の使用状態のもとで、ほぼ入浴の都度、その度毎に、継続して故障判定を行うことができる。一方のセンサが人を検出しているのに、他方のセンサが人を検出しないときは、他方のセンサは故障している確率が極めて大きいと考えられ、そのセンサの検出可否を判定することで、故障と判断することとしている。
【0006】
また、本発明は、人体の動きを検出する人体検出センサと、浴槽の水位を検出する水位センサと、該水位センサが人を検出した場合、人体検出センサが人の動き量を検出しないときは人体検出センサの故障であると判断する故障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、水位センサが人を検出したときは必ず人体検出センサの動き量の有無を検出することにより、人体検出センサが正常に動いているか否かを判断することができ、故障の検出を確実に行うことができる。水位センサが人を検出した場合において人体検出センサが動き量を検出しなかったときは、人体検出センサは故障であると判定できる。水位センサが人を検出した場合において人体検出センサが動き量を検出したときは、人体検出センサは正常であると判定できる。
また、本発明は、人体の動きを検出する人体検出センサと、浴槽の水位を検出する水位センサと、前記人体検出センサが動き量を検出した場合、水位センサが水位の上昇を検出しないときは水位センサの故障であると判断する故障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、人体検出センサが人を検出するときは必ず水位センサの水位上昇の有無を検出することにより、水位センサが正常に動いているか否かを判断することができ、故障の検出を確実に行うことができる。人体検出センサが人を検出した場合において水位センサが人を検出しなかったときは、水位センサは故障であると判定できる。人体検出センサが人を検出した場合において水位センサが人を検出したときは、水位センサは正常であると判定できる。
また、本発明は、請求項1〜請求項3において、人体の動きを検出する人体検出センサは、監視領域を所定時間間隔で撮像する撮像装置と、検知領域を複数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からなることを第4の特徴としている。
この第4の特徴によれば、上記の特徴に加え、動き量演算手段を使用することで、人体の動き検出を迅速かつ確実に行うことができ、センサが正常に動いているか否かの判断、報知、表示等をすばやく行うことができる。
【0007】
また、本発明の請求項5に記載の人体検出装置は、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、動き量演算を迅速化して、故障の判定を迅速かつ確実に行うことができる。
【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は本発明の一実施形態を示すセンサとリモコンとの関係を示す説明図である。図14は表示画像の具体例を示すもので(A)は人が洗場にいる状態をアニメ画像により示す図、(B)は人が浴槽に浸かっている状態をアニメ画像により示す図、(C)は人が浴槽に浸かっている状態を文字画像により示す図である。図15は表示フローを示すフローチャートである。図16は本発明の他実施形態を示すセンサとリモコンとの関係を示す説明図である。図17は本発明の一実施形態を示す電気ブロック図である。図18は本発明の一実施形態を示す故障判定のためのフローチャートである。図19は本発明の他実施形態を示す電気ブロック図である。図20は他実施形態を示すフローチャートである。
【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、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。 また、人体検出装置は少なくとも人体検出センサと、浴槽の水位を測定する水位センサとを有するものである。
【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。
【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加熱す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半導体圧力センサ等の水位センサ132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を取り付けている。室温センサの信号は制御装置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。上記画素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。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。
【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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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2枚の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、前述した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。
【0029】
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前記各領域毎に判定することができ、この判定は図12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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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)。センサに電源を供給することで待機状態、すなわち、作動状態としてある。
【0033】
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判定し、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。
【0034】
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。
【0035】
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。
【0036】
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。
【0037】
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。
【0038】
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、温水機器40と接続する70風呂リモコン60を経て台所リモコンを介して接続してもよい。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。
【0039】
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。
【0040】
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。
【0041】
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。
【0042】
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。
【0043】
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。
【0044】
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。
【0045】
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。
【0046】
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。
【0047】
図9は人体検出センサ51を操作したり、他者に表示、報知させるためのデータを記憶させた記憶部54の内容を示す説明図である。
【0048】
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、EEPROM等から構成してある。この音声記憶部101は、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およびセンサの故障時に「センサが故障しました」と言うメッセージを報知するための音声データ等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。
【0049】
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等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、人体検出および報知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。報知用画像記憶部105には、故障内容を文字等で表示する画像データ、例えば「センサ故障中」の文字データを記憶させている。
【0050】
記憶部106は前記分割した各領域に見合った表示画像を記憶する為のものであり、具体的には、人が入口領域にいることをアニメーションによって示す入口表示アニメ画像記憶部120、人が洗場領域にいることをアニメーションによって示す洗場表示アニメ画像記憶部121、人が浴槽領域にいることをアニメーションによって示す浴槽表示アニメ画像記憶部122、人が入口領域にいることを文字によって示す入口表示文字画像記憶部123、人が洗場領域にいることを文字によって示す洗場表示文字画像記憶部124、人が浴槽領域にいることを文字によって示す浴槽(入浴中)表示文字画像記憶部125から構成されている。
【0051】
上記表示画像は具体的には、図14に示されるように、アニメーションにより絵図的に表示してもよく、また文字により表意的に表示してもよいものである。そして、アニメ表示は動画であってもよいものである。図14の(A)のものは人が洗場領域にいることをアニメ画像により表示したものである。図14の(B)のものは人が浴槽領域にいることをアニメ画像により表示したものである。アニメ表示の方法はこの例に限られず種種の表現形態があり得る。例えば浴槽領域の表示であれば、浴槽形状の絵図をデザイン化してもよい。図14の(C)のものは人が浴槽領域にいることを「入浴中」の文字により表示したものである。
【0052】
もちろんこれらの例に限られず、好みにより使用者が多くの表示図柄の中から任意に選択して使用表示できるようになっている。選択の方法は例えば、図13に示されるように表示手段64の表示画面を切り替える選択設定スイッチ126によって行うようにしてもよく、または温水機器の湯温を上昇方向に調節するアップスイッチ127あるいは下降方向に調節するダウンスイッチ128の操作により行うようにしてもよい。要するに温水機器の操作を行うスイッチにより記憶部54に記憶させた表示画像を選択できるようにするものであればよい。温水機器操作用のスイッチを活用することにより、別個に表示画像の選択用のスイッチを設ける必要がなくなる。さらに、絵や文字を記憶させた前記記憶部54を人体検出センサ51のケース内に設けることにより、リモコン側のROMの容量削減を図ることが可能となる。また、表示画像の全データは人体検出センサ51側に設け、選択されたデータのみリモコンのRAMに事前に送信しておき、このデータを使用して、人の動き領域に応じて表示するようにしてもよい。
【0053】
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により操作順序等を音声で報知させるようにしてもよい。
【0054】
次に、図17について本発明の一実施形態の電気ブロック図を説明する。図 において人体検出センサ51は前述した人体の動きを検出するセンサであり、水位センサ132は温水機器40に内蔵され浴槽の水位を検出するセンサである。
【0055】
これらのセンサ51・132からの信号は、マイクロコンピュータからなる風呂リモコン制御部65に入力されるようになっている。そして風呂リモコン制御部65には、その入力信号に応じて装置を動作させるためのプログラムがソフトウエアとして組み込まれている。水位判定手段133は、水位センサ132により浴槽2の水位を取り込んで測定し、測定値が一定水位以上となったかどうかを判断する手段である。人が浴槽に浸かった後の水位上昇値を予め測定してその値を定め、基準としておけばよい。
【0056】
故障判定手段135は、水位センサ132が人を検出したとき、人体検出センサ51が人を検出するか否かの判断を行うものである。具体的には例えば動き量を検出するか否かの判断を行うことで故障を判定するようになっている。領域検出、動き有無の判断ができるか否かにより故障であるか否かの判定を行うようにしてもよい。人体検出センサ51が人を検出しないとき、人体検出センサ51は故障であると判断する手段である。人体検出センサ51が、動き量を浴槽領域で検出したときは、人体検出センサ51は正常であると判定されるようになっている。
【0057】
人体検出センサ51が故障であると判定されたときは、警報作動手段136により、各リモコンの表示手段64、74等に警報するようになっている。警報により使用者に注意喚起でき、センサの異常を知らせることができる。
図18は人体検出センサ51の故障判定フローを示すものであり、前述したように、水位センサ132が、水位上昇を検知して人を検出したときは(ステップS25)、人体検出センサ51が人の動き量を演算するか否かを故障判定手段135により判定する(ステップS26)。人体検出センサ51が動き量を検出すると(ステップS27でイエスの場合)、人体検出センサ51は正常に撮像し、正常に画像処理していると考えられ、センサ51の作動は正常であると判断できる(ステップS28)。一方、人体検出センサ51が動き量を検出しないときは(ステップS27でノーの場合)、センサ51の故障であると考えられ(ステップS29)、警報作動手段136が作動してリモコンの報知手段、表示手段に警報報知するようになっている(ステップS30)。
【0058】
図19は他の実施形態を示すものであり、図 において人体検出センサ51は前述した人体の動きを検出するセンサであり、水位センサ132は温水機器40に内蔵され浴槽の水位を検出するセンサである。これらのセンサ51・132からの信号は、マイクロコンピュータからなる風呂リモコン制御部65に入力されるようになっている。そして風呂リモコン制御部65には、その入力信号に応じて装置を動作させるためのプログラムがソフトウエアとして組み込まれている。動き量検出手段137は、人体検出センサ51により所定以上の動き量を検出し出力する手段である。動き量検出手段137により、動き量を検出すると、水位センサ132が人を検出するか否か、すなわち水位センサ132の水位上昇を検出するようにしている。なお、動き量検出手段137は、前記動き量演算手段111を使用してもよい。また、浴槽領域での動き量の検出時のみ、水位センサのチェックをしてもよい。これにより、水位センサ132のチェックを確実に行うことができる。
【0059】
故障判定手段139は、水位センサ132が水位上昇を検出せず、人を検出しないとき、水位センサ132は故障であると判断する手段である。具体的には、水位センサ132が、一定の水位上昇を検出しなかったとき、水位センサ132は故障であると判定されるようになっている。水位センサ132が、一定の水位上昇を検出したときは、水位センサ132は正常であると判定されるようになっている。
【0060】
水位センサ132が故障であると判定されたときは、警報作動手段136により、各リモコンの表示手段64、74等に警報するようになっている。
【0061】
図20は水位センサ132の故障判定フローを示すものであり、前述したように、人体検出センサ51が、浴槽領域で動き量を検知して人を検出したときは(ステップS31でイエスの場合)、水位センサ132の故障判定を行うようになっている(ステップS32)。そして、水位センサ132が水位上昇を検出すると(ステップS33でイエスの場合)、水位センサ132は正常に検知し、正常に動作していると考えられ、センサ132の作動は正常であると判断できる(ステップS34)。一方、水位センサ132が水位上昇を検出しないときは(ステップS33でノーの場合)、水位センサ132の故障であると考えられ(ステップS35)、警報作動手段136が作動してリモコンの報知手段、表示手段に警報報知するようになっている(ステップS36)。
【0062】
次に、センサが通常に作動して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)。
【0063】
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。
【0064】
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。
【0065】
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。
【0066】
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)。
【0067】
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。
【0068】
そして、人体検出センサ51により人体の動きがあった後の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、表示部材を別途に設ける必要がなくなる。
【0069】
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。
【0070】
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。
【0071】
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。
【0072】
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102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29、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。
【0073】
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。
【0074】
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。
【0075】
次に、分割した複数の領域のうち、いずれの領域に人がいるのかを表示する表示フローについて、図15に基づいて説明する。
表示に先だって、まず、風呂リモコン60の選択設定スイッチ126を操作し、表示させるための表示画像を使用者の好みに応じて選択しておく。
【0076】
次に、人体検出センサ51を作動状態とし、動き量が演算できる状態にして、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)。図6と同じステップは同一の番号を附する。
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)。
【0077】
そして、動きの発生している領域が検知領域である場合(ステップS21でイエスの場合)、例えば洗場領域である場合には、制御装置7の図示しない記憶画像呼出手段を介して記憶部54の洗場表示アニメ画像記憶部121から表示画像が呼び出され(ステップS22)、通信IC53を介して各リモコン60、70に伝送され(ステップS23)、各リモコン60、70の表示手段64、74に図14(A)のような洗場の画像が表示されるのである(ステップS24)。
【0078】
そして、入浴者が洗場3から浴槽2に移動した場合には、前述した動き有無領域検出手段112により浴槽2に動きがあることが検出され、この検出信号により制御装置7の図示しない記憶画像呼出手段から浴槽表示アニメ画像記憶部122に呼び出しをかけ、この記憶部122に記憶された表示画像は、リモコン側に送信されて表示手段64、74に表示されるのである。
【0079】
このように、実際の人の実画像を表示するのではなく、動きの生じている領域の代替画像を表示することでプライバシーの保護を図りつつ、人の居場所を分割された各領域毎に表示でき、いずれの領域に人がいるのかを家族の者は台所等遠隔位置から把握することができる。
【0080】
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。さらに、本実施形態では、記憶部54を人体検出センサ51側に設けているが、この例に限られず、図16に示すように記憶部54をリモコン側、例えば風呂リモコン60側に設けてもよい。あるいは記憶部54を台所リモコン70に設けてもよい。これにより、多量の表示画像を記憶させることができ、しかも、記憶部54を表示手段64と近接し得て、液晶表示であるリモコンの画面に呼出す時間も迅速に行うことができる。故障の表示等を風呂リモコン60のみならず台所リモコン70に表示することで、入浴者はセンサの作動検出状況を把握でき、安心感を得ることができ、また、家族の者は入浴者の位置を把握でき、例えば入口部にいる時には次の入浴者の入浴準備を行うことも可能となる。
【0081】
【発明の効果】
以上のように本発明は、センサの故障を判定することができ、少ない部材でセンサの故障を継続的に判断できて、安心して入浴を楽しむことができる。
また本発明は、人体検出センサが正常に動いているか否かを判断することができ、故障の検出を確実に行うことができる。
さらに本発明は、人体検出センサが人を検出するときは必ず水位センサの水位上昇の有無を検出することにより、水位センサが正常に動いているか否かを判断することができ、故障の検出を確実に行うことができる。
さらに本発明は、人体の動き検出を迅速かつ確実に行うことができ、センサが正常に動いているか否かの判断、報知、表示等をすばやく行うことができる。
加えて本発明は、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、動き量演算を迅速化して、故障の判定を迅速かつ確実に行うことができる。
【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は一実施形態を示すセンサとリモコンとの接続を示す電気回路図である。
【図14】図14は表示画像の具体例を示すものである。
【図15】図15は表示のフローを示すフローチャートである。
【図16】図16は他実施形態を示す電気回路図である。
【図17】図17は本発明の一実施形態を示す電気ブロック図である。
【図18】図18は本発明の一実施形態を示すフローチャートである。
【図19】図19は本発明の他実施形態を示す電気ブロック図である。
【図20】図20は本発明の他実施形態を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1   浴室
2   浴槽
3   洗場
4   出入口
6   撮像装置
7   制御装置
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
51  人体検出センサ
60  風呂リモコン
70  台所リモコン
111 動き量演算手段
132 水位センサ
134 強制作動手段
138 強制作動手段
135 故障判定手段
139 故障判定手段

Claims (5)

  1. 人体の動きを検出する人体検出センサと、浴槽の水位を検出する水位センサと、前記いずれかのセンサが人を検出したとき、他方のセンサが人を検出するか否かの判断を行う故障判定手段とを設けたことを特徴とする人体検出装置。
  2. 人体の動きを検出する人体検出センサと、浴槽の水位を検出する水位センサと、該水位センサが人を検出した場合、人体検出センサが人の動き量を検出しないときは人体検出センサの故障であると判断する故障判定手段とを設けたことを特徴とする人体検出装置。
  3. 人体の動きを検出する人体検出センサと、浴槽の水位を検出する水位センサと、前記人体検出センサが動き量を検出した場合、水位センサが水位の上昇を検出しないときは水位センサの故障であると判断する故障判定手段とを設けたことを特徴とする人体検出装置。
  4. 人体の動きを検出する人体検出センサは監視領域を所定時間間隔で撮像する撮像装置と、検知領域を複数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からなることを特徴とする請求項1から請求項3に記載の人体検出装置。
  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4に記載の人体検出装置。
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