JP2004348349A - 家電品省電力制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】省電力を達成する目的で、室内の家電品を人の存在／不存在を確認して、家電品運転時人が不存在の時は、適切な時間経過後に光コード信号を発信して当該の家電品の電源を自動的に遮断し、人が室内に復帰した時は、適切な時間経過後に光コード信号を発信して家電品の電源を自動的に再投入する安価でコンパクトな制御装置を提供する。
【解決手段】広範囲な室内の画像を得るため広角レンズを使用し、２次元撮像素子に画像を取り込む。前処理後デジタル量に変換された画像情報は、画像処理部において理論演算、差分処理、パターン認識処理を行い人体存在／不存在の確認を行う。光信号記憶部には当該家電品の電源遮断／投入の信号パターンを記憶させておき、一方発光素子とその制御部を装着しておく。上記の人体存在／不存在の確認シグナルにより、発光素子から該当する光コード信号を発信することにより目的を達成する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、室内において使用される家電品について、人が不存在の場合において家電品の使用目的から不必要となる電力の消費を削減するため、室内の人の存在／不存在を確認して不存在の場合には電源を自動的に遮断し、再び人の存在に至った時には自動的に再投入できる制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
家電品の省電力化の方策として感圧センサーを利用したヒーター、足温器、電気カーペットに対する考案がある（例えば、特許文献１、２、３）。
【０００３】
赤外線をセンサーとした制御としては、詳細な技術的記述は無いが家電品全般の省電力、テレビジョンの省電力、室内照明の省電力、住宅関連機器の省電力についての考案がある（例えば、特許文献４、５、６、７）。
【０００４】
レンズ系と２次元撮像素子をベースとした制御としては、人を検知するアルゴリズムを組込んだビデオカメラを使用して空調、照明の最適制御、また移動体識別画像処理法による空調機の最適制御など省電力についての考案がある（例えば、特許文献８、９）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−３１８９６５号公報
【特許文献２】
特開平５−２１１３２号公報
【特許文献３】
特公昭５６−８０６３８号公報
【特許文献４】
特開平７−１９８１４９号公報
【特許文献５】
特開平６−７８２４６号公報
【特許文献６】
特開平６−１６０５４６号公報
【特許文献７】
特開平８−９４４００号公報
【特許文献８】
特開平１１−２９６６５３号公報
【特許文献９】
特開平４−１１１０７９号公報
【特許文献１０】
特開平５−１７４９０４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
家電品の省電力制御において感圧センサーは、人が１対１で対応する足温器などについては有効に機能するが、多人数の人に対応する電気機器に対しての制御に対しては理論的には可能ではあるが事実上は不可能と言って良い。
【０００７】
赤外線センサーの制御は現在広く色々な製品に適用されているが、家庭の室内における複数の人の存在／不存在を的確に把握することは、室内における高温の物体あるいは高温部の存在１つを考慮に入れても、センシング情報を各段に多くしかつ実際に人体把握可能なアルゴリズムを更に開発する必要がある。
【０００８】
レンズ系と２次元撮像素子を使用した省電力制御は、主としてビデオカメラでの画像処理による大容量の電気設備または機械設備への適用が考えられている段階であり、家電品の省電力制御を実現するためには、安価でコンパクトの視点から広い視野の光学系と、固体メモリーによる処理と固有の光コード信号による電気機器の制御が可能な装置を提供する必要がある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の色々な問題点を解決し、室内の家電品の省電力を達成するために、本発明の家電品省電力制御装置は、光学系として広角レンズと２次元撮像素子で映像信号を採取する系とし、映像信号の前処理後デジタルデータとしてストアーし、次ぎに画像処理により室内の人の存在／不在を判定する。この情報により光信号パターン記憶部の信号パターンを発光素子から発信して室内家電品の電源の遮断／再投入を自動的に行えるようにした。
【００１０】
現在使用されているデジタルカメラおよびビデオカメラにおいては、光学系としてのレンズは画像ひずみの少ない普通型レンズを使用している。この光学系においては撮像視野が狭く、室内のほぼ全域をカバーすることは不可能である。そこで、映像視野を広く出来る広角レンズを採用している。
【００１１】
本広角レンズの採用と、装置の設置場所の適宜な選択により、特別な室内の構造または特別な家具の存在を除いて室内のほぼ全域の撮像が可能になり室内の複数の人の存在／不存在を解析することを可能とした。
【００１２】
撮像素子は本装置の目的から、カメラに要求されるファイン画像は必要ではなく画素数の少ないものを適用し、安価およびコンパクト化を図っている。
【００１３】
人の存在／不存在の確認については、画像処理部での幾何学的形状や背景の認知を行う理論計算と、前後に採取した画像の比較からその動き、或いは動きの無い場合にはパターン処理によって確実に確認するようにした。
【００１４】
各家電品の遮断／再投入の光コード信号は、光コード信号記憶部にストアーされており、該当する家電品用光コード信号は選択スイッチによって選択される。
【００１５】
人の存在／不存在確認の情報により、発光制御部は該当する家電品の動作コード信号を発光素子に送り、光コード信号により家電品を制御し省電力の目的を達成する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の家電品省電力制御装置の機能的構成図である。１は本制御装置のケースで、コンパクトにデザインされておりこのケース中に装置の部品が収納される。
【００１７】
レンズ２は小径の広角レンズを使用して、室内の死角を最小限に押さえる。尚この死角については装置の設置場所の選定と、画像処理の組み合わせにより実用上人体の検出を完全なものとしている。
【００１８】
撮像素子３は適宜な素子数のＣＣＤ型２次元素子を使用し、図４の制御装置の動作フローチャートに示すようにＣＰＵ６からのシグナルにより非連続的に画像のとり込みを行う。
【００１９】
信号処理部４では、３より取り込んだ画像データの歪、ノイズの除去等の前処理を行い、処理後のデータをＡ／Ｄ変換部５に移送する。次いで変換データはメモリー部７にストアーされる。
【００２０】
画像処理部８では、７からのデータをとり入れて幾何学的形状認識、背景除去等の理論演算を行い結果を画像処理内部メモリーにストアーする。内部メモリーには複数個の画像データがストアー出来る。従って内部メモリーには次の画像を演算処理した結果もストアーされる。画像処理部では主として再度この２つの画像を基準点の調整および輝度の調整後、差分処理、理論計算を行い主として人間の動作に関連した情報を得る。一方、当初より全く動きの無い物で理論上人間である可能性を持つものに対しては、パターン記憶部９にストアーされているパターンの２次元投影像の縮小、拡大、回転したものとの重ね合わせにより確率的判断による人体存在／不存在のデータを得る。
【００２１】
８により人の存在／不存在が確認されると家電品電源の投入／遮断のモードに適合した判断が図４の如くなされ、家電品運転時の人の不存在および家電品電源遮断時の人の存在回復の場合は動作信号制御部１２４から動作信号コードが発光制御部１０に送られ発光信号が発光素子１１を通して発信され所定の制御がなされる。
【００２２】
実際に家電品の電源を遮断／再投入する赤外線の信号コードは、光コード信号記憶部１２３に記憶されている。この記憶部には簡単に挿入および取外しの出来るＲＯＭが装着されている。これは、電気品の買い替えなどによる光コード信号の変更に対してその処置を簡単に行える様に考慮したものである。１２３の光コード信号は、動作信号制御部１２４を介して、適用される電気品の選択スイッチ１２５ａ〜ｅの接続状態に従って１０に移送される。
【００２３】
動作キー１２７の入っている動作モードにおいて家電品運転時の人体存在判定の場合には、図４の如く画像取り込みから人体存在／不存在判定のループが繰り返される。次に人体不存在判定の場合には１２５ａ〜ｅの該当電気品の遮断シグナルを１０を通して適正時間経過後１１に送り光信号を送信し各家電品または光制御投入／遮断コンセント２０８（例えば、特許文献１０）の電源を遮断する。電源の遮断後における人体存在判定の場合は、適正時間経過後１１による光信号発信により各々の電源の再投入を行う。
【００２４】
図２は、室内における家電品の配置の一例と家電品省電力制御装置の配置例である。
【００２５】
家電品省電力制御装置は、その設置位置は死角の可能な限り小さくなる所とし、家具などの制限がある場合は、セパレート型制御装置１ａと１２の如く例えば天井に１ａを、操作のしやすい場所に１２を設置する。ＬＣＤは室内の死角を最小にするように制御装置をセットするためのもので、本例では１２側に装着している。
【００２６】
室内の形状、或いは室内家具の配置などの特殊条件により光学系１個では死角が多く存在する場合には、請求項２に示すように独立の光学系を使用してその欠点を補う。図３は独立の光学系１個を固定の光学系に追加したものを示す。この場合１２１は切替スイッチ１２２ａによって切替え、各々の光学系の視野をチェックする。
【００２７】
現在、大部分の冷暖房装置２０１、テレビ受像機２０２、音響機器２０３には電源用リモートコントロール装置がついているが、家電品の中では不付の物も多い。図２の中では電気炬燵２０４、電気カーペット２０５、電気ヒーター２０６、加湿器２０７などである。これらの電気品の制御に対しては光制御投入／遮断コンセント２０８を使用する。
【００２８】
図２の配置においては、２にて室内の画像を捉えこれを処理することにより人の存在／不在を確定し不在の場合には１１より電源遮断の信号コードを発信し当該電気品の電源を遮断し、人の復帰の場合は再投入の信号コードを発信して電源の再投入を行う。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は、以上に記述しているような構成となっているので、以下に記載されるような効果を有する。
【００３０】
光学系として広角レンズを使用しているので、室内の映像については実用上問題となる範囲をカバーすることが出来る。且つ特殊な室内条件には独立の光学系を採用することにより上記範囲を確実にカバーすることが出来る。
【００３１】
２次元の撮像素子を使用しその映像データを固体メモリーに記憶させ、次ぎに２次元的な画像処理を行うことにより複数の人の存在／不在の確認を確実に行うことが出来る。
【００３２】
光コード信号記憶部にそれぞれの家電品の電源遮断／再投入の信号コードが記憶され且つ電気品が変更になった場合にはＲＯＭは簡単に交換できるので，この装置を備えることによって何時でも人の存在／不在による電源遮断／再投入を行うことが出来る。
【００３３】
小口径の広角レンズ、画素数の少ない撮像素子の採用などにより安価で且つコンパクトな家電品省電力制御装置を提供することが出来る。
【００３４】
以上により最大の効果として、家電品の省電力を達成しエネルギー問題、環境問題の改善に寄与することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】家電品省電力制御装置の機能的構成図である。
【図２】室内における家電品の配置の一例と家電品省電力制御装置の配置例である。
【図３】独立型光学系を併用した場合を示す。
【図４】制御装置の動作フローチャートを示す。
【符号の説明】
ｔ＝ｔ_００＋ｎ．Δｔ 画像取り込み時間
ｔ_００ 取込み可能基準時間
ｎ．Δｔ 自動可変取り込み時間間隔
ｔ＝ｔ_０１＋ｔ_１１ 電源再投入光信号発信時間
ｔ_０１ 人体存在確認信号到達時間
ｔ_１１ 遅れ時間
ｔ＝ｔ_０２＋ｔ_２２ 電源遮断光信号発信時間
ｔ_０２ 人体不存在確認信号到達時間
ｔ_２２ 遅れ時間

Claims (3)

1. 室内の映像を撮影する光学系としての広角レンズおよび２次元撮像素子と、撮像素子に取り込まれた映像の前処理をする信号処理部と、このデータをＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部、及びデジタルデータをストアーするメモリー部と、デジタルデータの理論演算を行い人の存在／不存在を確認する画像処理部と、各家電品の電源を投入／遮断させる光コード信号記憶部およびその動作信号制御部と、電源を投入／遮断する光コード信号を発信する発光素子並びにこの発光制御部を備えたことを特徴とする制御装置で家電品運転時に当該室内に人の不存在を確認した場合には発光素子から電源遮断の光コード信号を発信し、選択された１台または複数台の室内家電品の電源を自動的に遮断し且つこの後、人が室内に復帰した事を確認した場合には電源投入の光コード信号を発信し電源を再投入する機能を有する家電品省電力制御装置。
2. 請求項１においてレンズおよび撮像素子を１組とした光学系ユニットを独立して１個または複数個設け、光学系ユニットを家電品省電力制御装置ケースと切り離して設置できる構成としたことを特徴とする家電品省電力制御装置。
3. 請求項１、２において人の操作の必要とされる選択スイッチ、動作キー、光コード記憶部を切り離しセパレート部として独立させた省電力制御装置。

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