JP2006277324A - 監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 プライベートな空間に容易に設置でき、検出精度を向上させる。
【解決手段】 監視装置は、音を収集して音データを出力するマイクと、音データの音量の変化率を検出する差分検出回路と、音量の変化率が所定範囲内にある期間が所定時間を超えたことを条件に（Ｓ１６でＹＥＳ）、警告を出力する警告手段（Ｓ１７）とを備える。
【選択図】 図３

Description

この発明は監視装置に関し、特に浴室などの密室にいる人の異変を検出するための監視装置に関する。

浴室内の人が倒れたことを検出するためにカメラで浴室内を撮影することが提案されている（たとえば、特許文献１）。しかしながら、プライベートな空間である浴室にカメラを設置するには困難な場合が多い。撮影されて他人に見られているのではないかと不安に感じる人もいるからである。また、浴室内の人が倒れたことを検出するために、物の動きを検出する赤外線センサを用いることも考えられるが、赤外線センサは、シャワーから出る水などの人以外に動く他の物体を検出してしまうといった問題がある。このため、人が動かなくなっているにも係わらず、他の物体の動き検出してしまうといった問題がある。
特開２００２−１５０４４７号公報

この発明は上述した問題点を解決するためになされたもので、この発明の目的の１つは、プライベートな空間に容易に設置することが可能な監視装置を提供することである。
この発明の他の目的は、検出精度を向上させた監視装置を提供することである。

上述した目的を達成するために、この発明のある局面によれば、監視装置は、音を収集して音データを出力するマイクと、音データの音量の変化率を検出する検出手段と、音量の変化率が所定範囲内となる期間が所定時間を超えたことを条件に警告を出力する警告手段とを備える。

この発明に従えば、マイクで収集されて出力される音データから音量の変化率が検出され、音量の変化が少ない期間が所定時間継続すると警告が発せられる。たとえば、浴室では水の流れる音などが発生するが、入浴中の人の動作が停止すれば音量の変化が少なくなる。このため、監視装置を音の発生する浴室に設置した場合であっても、そこにいる人の動きが止まったことを検出することができる。このため、被写体を撮影することなく音量の変化率を監視するので、プライベートな空間に容易に設置することが可能な監視装置を提供することができる。また、人以外の物が動いてもそれによって音量が変化しなければその動きを誤って検出することがないので、検出精度を向上させた監視装置を提供することができる。

好ましくは、テレビジョン受像機と通信可能な通信手段をさらに備え、警告手段は、通信手段を制御してテレビジョン受像機に対して警告メッセージを表示させるための信号を送信させる通信制御手段を含む。

この発明に従えば、テレビジョン受像機に対して警告メッセージを表示させるので、テレビジョン受像機が設置された場所にいる人に異変が起きたことを知らせることができる。

好ましくは、外部のコンピュータと通信するための通信手段をさらに備え、警告手段は、通信手段を制御してコンピュータに警告メッセージを送信させる通信制御手段を含む。

この発明に従えば、外部のコンピュータに警告メッセージが送信されるので、異変が起きた人がいる場所と異なる場所にいる人に異変が起きたことを知らせることができる。

好ましくは、音を発生する電気機器から音声信号が入力される音声信号入力手段と、マイクが出力する音データを、音声信号入力手段に入力された音声信号に基づいて補正する補正手段とをさらに備え、検出手段は、補正手段により補正された音データの音量の変化率を検出する。

この発明に従えば、マイクが出力する音データが、音を発生する電気機器から入力される音声信号に基づいて補正されるので、マイクが収集した音から電気機器が出力する音声信号を除くことができる。このため、電気機器が出力する音の影響を除去することができ、音データの音量の変化率を正確に検出することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。

＜第１の実施の形態＞

図１は、本発明の第１の実施の形態における監視システムの全体概要の概略を示すブロック図である。図１を参照して、監視システム１は、監視装置１００と、監視装置１００と接続された遠隔操作部１１０と、テレビジョン受像機２００とを含む。監視装置１００は、ガス給湯器の操作パネルであり、浴室に設置される。なお、ここでは監視装置１００は、ガス給湯器の操作パネルとする例を示すが、監視装置１００はプライベートな空間に設置されるのであればよく、浴室に設置される必要はない。また、監視装置１００は、ガス給湯器の操作パネルに限られず、遠隔操作部１１０と通話するためのインターホンであってもよく、監視するための専用の装置であってもよい。

監視装置１００は、全体を制御するための中央演算装置（ＣＰＵ）１０１と、音を収集して電気信号に変換した音データを出力するマイク１０２と、それぞれがＣＰＵ１０１に接続された差分検出回路１０３、スピーカ１０４、通信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）１０５とを含む。

マイク１０２は、音を収集して電気信号に変換した音データを出力する。差分検出回路１０３は、マイク１０２と接続され、マイク１０２から入力される音データの音量の差分を算出する。音量の差分は、所定の時間ＰＴ１を隔てた異なる時刻の間における音量の変化量を示す。そして、算出した音量の変化量と所定時間ＰＴ１とから音量の変化率を算出する。差分検出回路１０３は、差分を算出する時刻ごとに音量の変化率をＣＰＵ１０１に出力する。所定時間ＰＴ１は、人が動くことにより変化する音量を検出可能な時間でればよく、予め定められた値を用いればよい。

ＣＰＵ１０１は、差分検出回路１０３から所定時間ＰＴ１ごとに入力される音量の変化率に基づいて、人が動きを停止したか否かを判断する。具体的には、音量の変化率が予め定められた範囲内となる期間が所定時間ＰＴ２を越える場合に、人が動きを停止したと判断する。浴室で人が動いている場合には、音量が変化する。たとえば、シャワーを使用している場合、シャワーから出る水が音を発生するが、人が動いていれば水の落ちる位置が変化するため音量が変化する。逆に、人が動いていなければ、シャワーから出た水は一定の位置に落ちて流れるために音量の変化が少ない。また、人が浴槽に入っている場合には、人が体を動かせば浴槽のお湯が移動して音が発生し、音量が変化する。浴槽で人が動かなければ、お湯は移動することなく、音の変化はない。このため、音量の変化が少ない期間が所定時間ＰＴ２継続したときに人が動きを停止したと判断する。ＣＰＵ１０１は人が動きを停止したと判断した場合には、警告を出力する。この警告の出力については、後で詳細に説明するが、たとえば、スピーカ１０４から警告音を発生させる。

通信Ｉ／Ｆ１０５は、監視装置１００を遠隔操作部１１０と接続するためのインターフェイスである。ここでは、通信Ｉ／Ｆ１０５は、遠隔操作部１１０が備える通信Ｉ／Ｆ１１１と有線で接続される。なお、通信Ｉ／Ｆ１０５と遠隔操作部１１０が備える通信Ｉ／Ｆ１１１とを無線で接続するようにしてもよい。その場合には、通信Ｉ／Ｆ１０５，１１１は、無線通信装置を備えることになる。

遠隔操作部１１０は、遠隔操作部１１０を監視装置１００に接続するための通信Ｉ／Ｆ１１１と、通信Ｉ／Ｆ１１１にそれぞれが接続されるスピーカ１１２、ディスプレイ１１３、赤外線出力部１１４およびネットワークＩ／Ｆ１１５とを含む。

スピーカ１１２は、通信Ｉ／Ｆを介してＣＰＵ１０１から入力される音信号に従って、音を発生させる。ディスプレイ１１３は、液晶表示装置であり、通信Ｉ／Ｆを介してＣＰＵ１０１から入力される表示信号に従って、警告メッセージを表示する。赤外線出力部１１４は、通信Ｉ／Ｆを介してＣＰＵ１０１から入力される制御信号に従って、テレビジョン受像機２００を操作するための命令信号を出力する。

ネットワークＩ／Ｆ１１５は、遠隔操作部１１０をネットワーク３００に接続するためのインターフェイスである。これにより、監視装置１００は、遠隔操作部１１０を介してネットワーク３００に接続されたパーソナルコンピュータ３０１と通信することが可能となる。また、監視装置１００は、遠隔操作部１１０、ネットワーク３００およびそれに接続された基地局３０２を介して、携帯電話３０３と通信することが可能である。

また、監視装置１００は、電子メールを作成して、遠隔操作部１１０のネットワークＩ／Ｆを介してネットワーク３００に電子メールを送信することが可能である。この電子メールの作成および送信により、電子メールが、ＰＣ３０１または携帯電話３０３で受信される。

テレビジョン受像機２００は、全体を制御するためのＣＰＵ２０１と、放送信号をデコードしてビデオ信号とオーディオ信号とを出力するＡＶデコーダ２０４と、ＡＶデコーダ２０４に接続されたスピーカ２０５およびディスプレイ２０６と、サブＣＰＵ２０２と、赤外線受光部２０３とを含む。ＡＶデコーダ２０４は、放送信号のデコード処理に加えて、オンスクリーンディスプレイ（ＯＳＤ）機能を有する。このため、ＣＰＵ２０１から入力される表示信号に基づいて、メッセージの文字を画像に重畳してディスプレイ１１３に表示させることができる。

赤外線受光部２０３は、遠隔操作部１１０が備える赤外線出力部１１４から出力された赤外線を受光する。そして、受光した赤外線を電気信号に変換してサブＣＰＵ２０２に出力する。サブＣＰＵ２０２は、赤外線受光部２０３から入力される電気信号から命令信号を取得し、ＣＰＵ２０１に出力する。命令信号には、たとえば、テレビジョン受像機２００の電源のオンとオフを切り替えるための命令信号、警告メッセージを含みその警告メッセージを表示させるための命令信号、警告メッセージを含みその警告メッセージを音声合成してスピーカ２０５から出力させるための命令信号などを含む。

図２は、本実施の形態における監視装置で実行される音量の変化率検出処理の流れを示すフローチャートである。この音量の変化率検出処理は差分検出回路１０３で実行される処理である。

図２を参照して、差分検出回路では、まず、変数ｉに初期値「１」が代入される（ステップＳ０１）。変数ｉは、検出した音量を特定するために用いられる。そして、所定時間ＰＴ１待機状態となり（ステップＳ０２でＮＯ）、所定時間ＰＴ１経過した場合にステップＳ０３に進む。ステップＳ０３では、その時点でマイク１０２から入力される音データの音量Ｖ（ｉ）を検出する。

したがって、ステップＳ０３では所定時間ＰＴ１ごとに、音データの音量を検出する。そして、所定時間ＰＴ１隔てた異なる時刻の音量の差分（Ｖ（ｉ）−Ｖ（ｉ−１））を算出する（ステップＳ０４）。

そして、ステップＳ０５では、算出した音量の差分と所定時間ＰＴ１とから所定時間ＰＴ１に変化量が変化する割合である変化率を算出し、ＣＰＵ１０３に出力する。その後、変数ｉに「１」が加算されて（ステップＳ０６）、ステップＳ０２に戻り、上述した処理が繰り返して実行される。この音量の変化率検出処理により、所定時間ごとに検出される音量からそれぞれの時刻における音量の変化率が検出される。

図３は、本実施の形態における監視装置で実行される監視処理の流れを示すフローチャートである。この監視処理はＣＰＵ１０１で実行される処理である。図３を参照して、監視処理では、まず、ＣＰＵ１０１が備えるタイマーに計時を開始させる（ステップＳ１１）。そして、音量の変化率が取得される（ステップＳ１２）。本実施の形態においては、差分検出回路１０３が音量の変化率を所定時間ごとにＣＰＵ１０１に出力するようにしているので、差分検出回路１０３が出力する音量の変化率が、ステップＳ１２で所定時間ＰＴ１ごとに取得される。

そして、取得した音量の変化率の絶対値がしきい値Ｔと比較される（ステップＳ１３）。取得した音量の変化率の絶対値がしきい値Ｔ以上であればステップＳ１４に進み、そうでなければステップＳ１４をスキップしてステップＳ１５に進む。これにより、音量の変化率が−Ｔ以上Ｔ以下の所定の範囲内にあるかどうかが判定される。ステップＳ１４では、タイマーの値を「０」にリセットする。しきい値Ｔは、理論値を用いればよい、または実験値から統計的手法を用いて定めてもよい。また、しきい値Ｔは、監視装置１００が備える設定ボタンまたはディップスイッチにより変更することができるようにしてもよい。このしきい値Ｔは、人が動いていることを検出するための感度を決定する。しきい値Ｔを小さくすれば人の動きを検出する感度が上がるが誤検出の確率が高くなる。しきい値Ｔを大きくすれば人の動きを検出する感度が低下する。

ステップＳ１５では、解除指示が入力されたか否かが判断され、解除指示が入力された場合は処理を終了し、そうでなければステップＳ１６に進む。解除指示は、監視装置１００が備える解除指示ボタンの押下により検出される。解除指示の入力により監視処理を終了させることを可能とするためである。

ステップＳ１６では、タイマー値がしきい値Ｔｍと比較される。タイマー値がしきい値Ｔｍ以上であればステップＳ１７に進み、そうでなければステップＳ１２に戻る。しきい値Ｔｍは、理論値または実験値から統計的手法を用いて定められる。このしきい値Ｔｍは、人が動いていないことを検出するための感度を決定する。しきい値Ｔｍを小さくすれば人が動いていないことを検出する感度が上がり、しきい値Ｔｍを大きくすれば人が動いていないことを検出する感度が低下する。しきい値Ｔｍは、監視装置１００が備える設定ボタンまたはディップスイッチにより変更することができるようにしてもよい。

このため、音量の変化率が所定の範囲（−Ｔ以上Ｔ以下）の状態が、しきい値Ｔｍで定まる期間継続する場合にステップＳ１７に進む。そしてステップＳ１７では、警告が出力される。

図４は、図３のステップＳ１７で実行される警告出力処理の流れを示すフローチャートである。図４を参照して、警告出力処理では、まず、スピーカ１０４，１１２から警告音を発生させる（ステップＳ２１）。なお、音声合成装置を設けて、たとえば「浴室で人が倒れました」等の警告メッセージを音声出力させるようにしてもよい。そして、ディスプレイ１１３に警告メッセージの文字を表示させる（ステップＳ２２）。

次のステップＳ２３では、テレビに警告を出力する処理を許可するテレビ出力モードに設定されているか否かが判断される。テレビ出力モードの設定は、監視装置１００が備えるディップスイッチで設定される。テレビ出力モードに設定されている場合にはステップＳ２４に進み、設定されていない場合にはステップＳ２７に進む。

ステップＳ２４では、テレビジョン受像機２００の電源をオンにするための命令を赤外線出力部１１４に出力させる。これにより、テレビジョン受像機２００に電源が入ることになるので、テレビジョン受像機２００に確実に警告メッセージを表示させることができる。また、テレビジョン受像機を閲覧していない状態であっても、テレビジョン受像機に電源が入れられるので、周囲にいる人は異変に気付きやすくなる。

そして、警告メッセージを表示するための命令信号を赤外線出力部１１４に出力させる（ステップＳ２５）。この命令信号には、警告メッセージを含んでもよいし、テレビジョン受像機２００に予め登録されたメッセージを特定する情報を含んでもよい。これにより、テレビジョン受像機２００では、受信された命令信号に従って、警告メッセージの文字がディスプレイ２０６にＯＳＤ機能を用いて表示される。その結果、浴室で人が倒れたことを浴室から離れた場所にいる人に視覚情報で知らせることができる。

さらに、警告メッセージを音声で出力するための命令信号を赤外線出力部１１４に出力させる（ステップＳ２６）。この命令信号には、警告メッセージを含んでもよいし、テレビジョン受像機２００に予め登録されたメッセージを特定する情報を含んでもよい。これにより、テレビジョン受像機２００では、受信された命令に従って、警告メッセージが音声合成されてスピーカ２０５から発生される。その結果、浴室で人が倒れたことを浴室から離れた場所にいる人に聴覚情報で知らせることができる。

次のステップＳ２７では、警告文を含む電子メールを送信する処理を許可する電子メール送信モードに設定されているか否かが判断される。電子メール送信モードの設定は、監視装置１００が備えるディップスイッチで設定される。電子メール送信モードに設定されている場合にはステップＳ２８に進み、設定されていない場合には処理を終了する。

ステップＳ２８では、電子メールが作成される。電子メールの宛先および本文は、予め登録しておくようにすればよい。そして、作成した電子メールをネットワークＩ／Ｆ１１５に送信させる（ステップＳ２９）。これにより、遠隔にいる人に異常が発生したことを電子メールで知らせることができる。

なお、ここでは、電子メールで送信する例を示したが、ネットワーク３００に接続されたコンピュータと通信するメッセージ等の他の方法を用いて、警告メッセージを通知するようにしてもよい。

＜第２の実施の形態＞

図５は、本発明の第２の実施の形態における監視システムの全体概要の概略を示すブロック図である。第２の実施の形態における監視システム１Ａは、第１の実施の形態における監視システム１に、テレビジョン受像機２１０を追加し、監視装置１００を変更して監視装置１００Ａとしたものである。その他の構成は、第１の実施の形態における監視システム１と同様である。

テレビジョン受像機２１０は、監視装置１００Ａと同じ浴室に設置される。このためテレビジョン受像機２１０が出力する音が、監視装置１００Ａのマイク１０２で集音される。第２の実施の形態における監視システム１は、このテレビジョン受像機２１０が発生する音の影響を除去するようにしたものである。

監視装置１００Ａは、第１の実施の形態における監視装置１００と異なる点は、音声入力部１０６と、補正部１０７とをさらに含む点である。音声入力部１０６は、テレビジョン受像機２１０から音声信号が入力され、入力された音声信号を補正部１０７に出力する。補正部１０７は、入力がマイク１０２および音声入力部１０６に接続され、出力が差分検出回路１０３に接続される。補正部１０７は、マイク１０２から入力された音データを、音声入力部１０６から入力された音声信号で補正して、補正した音データを差分検出回路１０３に出力する。補正部１０７は、音データから音声信号を減算する減算回路である。

これにより、補正された音データは、マイク１０２が収音する音のうちから、テレビジョン受像機２１０から発生する音を除いた音を含むデータとなる。

このため、浴室に音を発生させるテレビジョン受像機２１０が設置されている場合であっても、人が動かなくなったことを検出することができる。

なお、ここでは浴室にテレビジョン受像機が設置される例を示したが、音を発生する電気機器であればこれに限定されず、たとえば、ラジオ、テープレコーダ、ビデオテープレコーダ、ＣＤ−ＲＯＭプレーヤ、ＤＶＤプレーヤ等であってもよい。

また、浴室の周囲で音が発生するような場所、たとえば車両が走行する道路に近い場所においては、テレビジョン受像機２１０に代えて、浴室の外に別に設置したマイクを用いてもよい。この場合、別に設置したマイクが出力する音データが、音声入力部１０６に入力されることになる。別に設置したマイクでは、浴室内の音を集音しなければよく、たとえば指向性を有するマイクを用いればよい。

以上説明したように本実施の形態における監視装置１００，１００Ａは、音量の変化量が予め定めた範囲内の期間が所定時間を越えるか場合に、人が動きを停止したと判断するので、簡単な構成で人が動きを停止したことを検出することができる。このため、既存のガス給湯器の操作パネルに簡単な構成を追加するのみでよい。さらに、音量の変化量に基づいて検出するので、音量の変化量が少ない場合が少ない場所においては、人が動きを停止していることを正確に検出することができる。

（１） 監視装置は、好ましくは、
音を発生する音発生手段をさらに備え、
前記警告手段は、前記音発生手段に警告を出力させる音制御手段を含む。

（２） 監視装置は、好ましくは、
表示手段をさらに備え、
前記警告手段は、前記表示手段に警告を表示させる表示制御手段を含む。

（３） 監視装置は、好ましくは、
外部のコンピュータと通信するための通信手段をさらに備え、
前記警告手段は、予め定められた宛先と警告メッセージを含む電子メールを作成する電子メール作成手段と、
前記通信手段に前記コンピュータに対して前記電子メールを送信させる通信制御手段とを含む。

（４）監視装置は、好ましくは、
テレビジョン受像機と通信可能な通信手段をさらに備え、
前記警告手段は、前記通信手段に前記テレビジョン受像機に対して警告メッセージを表示させる情報を送信させる通信制御手段を含み、
前記通信制御手段は、前記通信手段に警告メッセージを表示させる情報を送信させる前に、テレビジョン受像機の電源をオンにする信号を送信させる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の第１の実施の形態における監視システムの全体概要の概略を示すブロック図である。 本実施の形態における監視装置で実行される音量の変化量検出処理の流れを示すフローチャートである。 本実施の形態における監視装置で実行される監視処理の流れを示すフローチャートである。 図３のステップＳ１７で実行される警告出力処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態における監視システムの全体概要の概略を示すブロック図である。

符号の説明

１，１Ａ 監視システム、１００，１００Ａ 監視装置、１０２ マイク、１０３ 差分検出回路、１０４，１１２，２０５ スピーカ、１０５ 補正部、１０６ 音声入力部、１１０ 遠隔操作部、１１３，２０６ ディスプレイ、１１４ 赤外線出力部、２００，２１０ テレビジョン受像機、２０１ ＣＰＵ、２０２ サブＣＰＵ、２０３ 赤外線受光部、２０４ ＡＶデコーダ、３００ ネットワーク、３０１ ＰＣ、３０２ 基地局、３０３ 携帯電話。

Claims (4)

1. 音を収集して音データを出力するマイクと、
   前記音データの音量の変化率を検出する検出手段と、
   前記音量の変化率が所定範囲内となる期間が所定時間を超えたことを条件に警告を出力する警告手段とを備えた、監視装置。
2. テレビジョン受像機と通信可能な通信手段をさらに備え、
   前記警告手段は、前記通信手段を制御して前記テレビジョン受像機に対して警告メッセージを表示させるための信号を送信させる通信制御手段を含む、請求項１に記載の監視装置。
3. 外部のコンピュータと通信するための通信手段をさらに備え、
   前記警告手段は、前記通信手段を制御して前記コンピュータに対して警告メッセージを送信させる通信制御手段を含む、請求項１に記載の監視装置。
4. 音を発生する電気機器から音声信号が入力される音声信号入力手段と、
   前記マイクが出力する音データを、前記音声信号入力手段に入力された音声信号に基づいて補正する補正手段とをさらに備え、
   前記検出手段は、前記補正手段により補正された音データの音量の変化率を検出する、請求項１に記載の監視装置。

Images