JP2007315965A - 人体検出装置及び映像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】焦電センサなどを用いた場合において、人体が検出領域内に留まって静止しているのか、或いは、人体が検出領域外に出て行ったのかを区別して推定する。
【解決手段】人体検出装置は、検出領域内における人体の動きに応じた信号を出力する焦電センサと、焦電センサの出力信号に基づいて、前記検出領域内における人体の存否を推定する推定部と、を備える。焦電センサの出力信号が変化した際、その出力信号値が最大となるタイミングから、その出力信号値がゼロに収束するタイミングまでの時間の長さ（Ｔα、Ｔβ）を計測する。そして、その計測した時間が閾値時間よりも長い場合、人体が検出領域内に留まって静止していると推定し、その計測した時間が閾値時間よりも短い場合、人体が検出領域外に出て行ったと推定する。
【選択図】図５

Description

本発明は、検出領域内における人体の存否を検出するための人体検出装置に関する。また、本発明は、テレビ受信機などの映像表示装置に関する。

近年、人の存否に応じてランプなどの点灯状態を自動的に制御するようにした照明装置が、一般住宅、店舗などにおいて、用いられるようになってきている。この種の照明装置においては、人の存否を検出する人感センサとして、人体から放射される熱線を検出することができる焦電型赤外線センサ（以下、焦電センサという）が用いられることが多い。

焦電センサは、人体の動きに応じた信号を出力する、いわば微分形のセンサであって、入射する熱線量が変化したときにのみ、焦電センサから有意な振幅を有する出力信号が得られる。逆に言えば、熱源としての人体の動きが無い場合は、有意なセンサ出力を得られないのであり、この点が使用上の留意点となっている。

このため、焦電センサを用いた点灯／消灯制御などを行う場合、一般的に、タイムレディ方式と呼ばれる方式が採用される（例えば、下記特許文献１参照）。タイムレディ方式では、センサ出力が或る一定値を越えるという条件の成立をトリガとする。そして、そのトリガによって経時システムを動作させると共にランプの点灯などを行い、規定時間経過後に、一定の動作（例えば、ランプの消灯）を行うようにしている。また、規定時間経過前に、再度トリガが発生した場合は、その時点から新たに上記規定時間の計測を開始するようにしている。

特開２００１−８５１７０号公報

従来のタイムレディ方式は、センサ出力が或る一定値を越えている時点という条件の成立を以って、検出領域内における、その時の人体の存否を確認するだけのものである。従って、その条件の成立後、人体が検出領域内に静止して留まっていたとしても、それを全く認知することができない。つまり、センサ出力が或る一定値を越えている時点を除いて、その時々における人体の存否を検出することはできない、といった問題がある。

また、この問題があるが故に、上記の規定時間を或る程度長くしておく必要があるのではあるが、人体が検出領域をかすめて通っただけの場合などにおいては、規定時間分の消費電力が無駄となる。言うまでもなく、あらゆる機器において、消費電力の削減は重要な課題である。

そこで本発明は、人体の動きがない場合においても、人体の存否の推定を可能とする人体検出装置を提供することを目的とする。また本発明は、消費電力の削減に寄与する映像表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明に係る人体検出装置は、検出領域内における人体の動きに応じた信号を出力する人感センサ部と、前記人感センサ部の出力信号に基づいて、前記検出領域内における人体の存否を推定する推定部と、を備えた人体検出装置において、前記推定部は、前記人感センサ部の過去の出力信号をも参照して、前記検出領域内における、現時点の人体の存否を推定することを特徴とする。

例えば、人体が検出領域内に留まっているか、或いは、人体が検出領域外に出て行ったかなどの状況の違いによって、人感センサ部の出力信号の変化状態は異なる。この変化状態は、過去の出力信号を参照することによって特定可能である。

そこで、その時々の人感センサ部の出力信号を参照するだけでなく、過去の出力信号をも参照することにより、検出領域内における、現時点の人体の存否を推定するようにする。これにより、人体の動きが認められないような信号が人感センサ部から出力されている時点においても、人体の存否の或る程度の推定が可能となる。この推定結果を利用すれば、機器の不必要な電力消費を抑制する、といったことも可能となりうる。

具体的には例えば、前記推定部は、前記人感センサ部の出力信号に生じた変化の収束状態に基づいて、前記検出領域内における、現時点の人体の存否を推定する。

更に具体的には例えば、前記推定部は、前記人感センサ部の出力信号に生じた変化が収束するまでの時間の長さに基づいて、前記検出領域内に存在していた人体が前記検出領域外に出たか否かを推定する。

また例えば、前記検出領域は、ｍ個の分割検出領域に分割され（但し、ｍは２以上の整数）、前記人感センサ部は、前記ｍ個の分割検出領域の夫々における人体の動きに応じた信号を出力するように構成されている。

分割検出領域の大きさを適切に設定することにより、人体の揺れのような小さな動きをも検出することが可能となり、その検出結果を利用すれば、人体が検出領域から出て行ったかなどを推定することも可能となりうる。

また例えば、前記人感センサ部は、ｎ個のセンサ素子を含み（但し、ｎは２以上ｍ以下の整数）、各分割検出領域が前記ｎ個のセンサ素子の何れかに割り当てられるように、前記ｎ個のセンサ素子の夫々に前記ｍ個の分割検出領域の内の１以上を割り当て、各センサ素子に、自身に割り当てられた分割検出領域内における人体の動きに応じた信号を出力させる。

人感センサ部を、複数のセンサ素子にて形成することにより、人体の動きの内容の推定や、人体が検出領域内の何れに存在しているかなどの推定が可能となる。

例えば、前記推定部は、複数のセンサ素子の出力信号に基づいて、複数の分割検出領域にまたがる人体の動き、または、前記検出領域の内と外にまたがる人体の動きを推定する。

また、上記目的を達成するために本発明に係る映像表示装置は、表示部を備えた映像表示装置において、検出領域内における人体の存否を推定する人体検出装置と、前記人体検出装置の推定結果に基づいて、当該映像表示装置の動作状態を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする。

例えば、表示部の視認領域に対応する検出領域内に人体が存在していないと推定される場合には、表示部の輝度を低減させるなどの動作状態の変更を行う。これにより、無駄と考えられる電力消費が抑えられ、消費電力の削減を図ることも可能となる。

また例えば、前記映像表示装置において、前記人体検出装置として、本発明に係る上述の人体検出装置を用いるとよい。

また具体的には例えば、前記制御部は、前記人体検出装置によって前記検出領域内に人体が存在していないと推定されたとき、その推定後において、当該映像表示装置の動作状態を変更し、この変更によって、前記表示部の輝度、当該映像表示装置の消費電力、及び、当該映像表装置の音声出力の音量、の少なくとも１つを変更前よりも低減させる。

本発明によれば、人体の動きがない場合においても、人体の存否の或る程度の推定が可能となる。また、本発明によれば、消費電力削減への寄与が期待できる。

以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。参照される各図において、同一の部分には同一の符号を付す。

＜＜第１実施形態＞＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る映像表示装置１００の一部の機能ブロック図である。映像表示装置１００は、人体検出部１と、制御部４と、光源５と、光変調部６と、を有する。また、人体検出部１は、人感センサ部２と状態推定部３とから構成される。

人体検出部１は、人体検出領域内における、人体の動きや人体の存否を検出する。制御部４は、人体検出部１の検出結果に応じて状態推定部３から送出される推定結果信号を参照しつつ、映像表示装置１００の動作状態を制御する。例えば、光源５の光量を制御する。

光源５は、光変調部６に光を照射する、冷陰極蛍光管などのバックライトである。光変調部６は、液晶ディスプレイパネル及びそれを駆動する駆動回路などから成り、与えられた映像信号を光変調することにより、該映像信号によって表される入力画像を映像として表示する。光変調部６によって、映像表示装置１００の表示画面（表示部）が形成される。

図２は、人体検出部１の概略的構成と、人体検出部１に対応する人体検出領域と、を示した図である。人感センサ部２は、人体から放射される熱線を検出することができる、１つの焦電型赤外線センサ（以下、焦電センサという）１１から形成される。

焦電センサ１１は、例えば、光変調部６を介して出力される映像を視認できる方向からの熱線が焦電センサ１１の焦電素子面に入射するように、映像表示装置１００の所定部位に配置される。

図２において、ＡＷは、焦電センサ１１による全体の人体検出領域を表している。全体の人体検出領域は、焦電センサ１１を頂点とした円錐状の領域となる。このため、図２に示すＡＷが付された円は、厳密には、全体の人体検出領域の一部（上記円錐の一断面）と呼ぶべきものであるが、説明の便宜上、これに符号ＡＷを付す。以下、上記の全体の人体検出領域を、全検出領域ＡＷと呼ぶ。

また、以下の説明において、説明の簡略化上、全検出領域ＡＷを、焦電センサ１１からの距離Ｄを固定とした二次元平面上のものとして捉える（後述する第２実施形態においても同様）。即ち、以下の説明においては、二次元平面状の円を成す全検出領域ＡＷに着目して説明を行う。

焦電センサ１１は、全検出領域ＡＷに位置する熱源としての人体から熱線を受けることにより、全検出領域ＡＷ内における人体の動きに応じたアナログ信号を出力する。全検出領域ＡＷ内における人体に動きがあったことなどに起因して、焦電センサ１１の焦電素子面に入射する熱線量が変化したときにのみ、焦電センサ１１から有意な振幅を有する出力信号が得られる。

焦電センサ１１の出力信号における振幅の大きさは、焦電センサ１１の焦電素子面に入射する熱線量の変化量に比例して増加する。該熱線量が変化していないときにおいて、焦電センサ１１の出力信号の振幅はゼロとなり、その出力信号の値は基準値に維持される。今、基準値がゼロであるとする。勿論、基準値は、ゼロ以外の値であってもよい。

図３は、焦電センサ１１側から見た全検出領域ＡＷの分割状態（厳密には、全検出領域ＡＷを形成する円錐の軸に直交した、該円錐の一断面の分割状態）を表している。全検出領域ＡＷは、図３に示す如く、合計ｍ個の分割検出領域にて分割される。このｍ個の分割検出領域は、分割検出領域Ａ₁、Ａ₂、Ａ₃、・・・、及びＡ_mから構成される。ここで、ｍは、２以上の整数であるが、実際には例えば、数１０〜数１００である。

尚、図３に示すように、全検出領域ＡＷが正方形形状を有する複数の分割検出領域によって分割される場合、その全検出領域ＡＷの形状は、厳密には多角形となる。しかしながら、説明の便宜上、その形状を円と呼ぶ。

二次元平面状の円として捉えた全検出領域ＡＷ内において、各分割検出領域は、概ね正方形形状とされて縦横に略均等に配置され、その正方形の一辺の長さは、上記の距離Ｄが２ｍ及び４ｍのときに、例えば、夫々１５ｃｍ及び３０ｃｍ程度とされる。そして、図４に示す如く、ｍ個の分割検出領域Ａ₁〜Ａ_mに位置する熱源から焦電センサ１１側に向かって放射された熱線は、全て、人体検出部１に設けられた多面レンズなどから構成されるレンズ部（不図示）を介して、焦電センサ１１の焦電素子面に入射する。

このため、焦電センサ１１は、ｍ個の分割検出領域Ａ₁〜Ａ_mの夫々における人体の動きに応じた振幅を有する信号を出力する。即ち、何れかの分割検出領域内で人体に動きがあったとき、その動きに応じた振幅を有する信号が焦電センサ１１から得られる。換言すれば、何れかの分割検出領域内で人体に動きがあったとき、焦電センサ１１の出力信号波形に動きが見られ、逆に、人体の動きがなかったときには焦電センサ１１の出力信号波形に動きが見られない。

図５に、焦電センサ１１から得られる出力信号（即ち、人感センサ部２の出力信号）の波形例を示す。図５において、横軸は時間である。

波形６１は、全検出領域ＡＷ内にいた人体が、全検出領域ＡＷ内で何らかの動作（以下、この動作を動作αと呼ぶ）をしてから全検出領域ＡＷ内で静止した場合の、焦電センサ１１の出力信号波形を表している。波形６２は、全検出領域ＡＷ内にいた人体が全検出領域ＡＷ外へと移動する動作（以下、この動作を動作βと呼ぶ）した場合の、焦電センサ１１の出力信号波形を表している。動作αは、全検出領域ＡＷ内での人体の移動、全検出領域ＡＷ内の人体によるリモコン操作などである。

図１の状態推定部３は、焦電センサ１１の出力信号を定められたサンプリング周期Ｔｓごとにサンプリングして、それを例えばデジタル信号に変換する。波形６１及び６２上の各点（一部に符号６３及び６４を付す）は、状態推定部３におけるサンプリング点に対応している。波形６１及び６２に関与する、サンプリング周期Ｔｓの経過ごとに順次訪れるサンプリングタイミングを、タイミングｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５、ｔ６、ｔ７、ｔ８、ｔ９、ｔ１０、ｔ１１と呼ぶ。また、波形６１及び６２の双方に関し、タイミングｔ１以前において、全検出領域ＡＷ内における人体の動きは無いものとする。

波形６１について考察する。タイミングｔ２〜ｔ８にかけて動作αが行われ、その後、人体が静止しようとした場合を考える。

動作αを行う前のタイミングｔ１及びそれ以前において、焦電センサ１１の出力信号値はゼロ（基準値）となっているが、動作αに伴い、該出力信号値は増加し、タイミングｔ４において極大値をとる。その後、タイミングｔ８まで、焦電センサ１１へ入射する熱線量の変化に応じて焦電センサ１１の出力信号値は正及び負の値をとりながら振動する。

タイミングｔ８に至った時点で動作αは完了するのであるが、何らかの動作を行った後の人体は、即座に完全静止することは少なく、通常、若干の時間、揺れるような動きをとる。他方、全検出領域ＡＷは小さな分割検出領域の集まりによって形成され、焦電センサ１１の出力信号には分割検出領域Ａ₁〜Ａ_mの夫々における人体の動きが反映されるため、小さな揺れのような動きも正確に捉えられる。このため、波形６１においては、タイミングｔ９以降においても、ゼロではない或る程度の値を有する信号が焦電センサ１１から出力される。

そして、波形６１では、タイミングｔ１０の時点で焦電センサ１１の出力信号値がゼロとなり、それ以降、出力信号値はゼロに維持される。

このように、動作αに伴う焦電センサ１１の出力信号値は、極大値に対応するタイミングｔ４から徐々に基準値であるゼロに収束してゆき、タイミングｔ１０以降、ゼロに保たれる。波形６１において、この極大値に対応するタイミング（ｔ４）とゼロに保たれるまでのタイミング（ｔ１０）との間の時間（時間の長さ）Ｔαは“６×Ｔｓ”となっている。

次に、波形６２について考察する。波形６１に対応する動作αと同様、タイミングｔ２〜ｔ８にかけて動作βが行われ、その後、全検出領域ＡＷ内に人体が入ってこなかった場合を考える。

動作βを行う前のタイミングｔ１及びそれ以前において、焦電センサ１１の出力信号値はゼロとなっているが、動作βに伴い、該出力信号値は増加し、タイミングｔ４において極大値をとる。その後、タイミングｔ８まで、焦電センサ１１へ入射する熱線量の変化に応じて焦電センサ１１の出力信号値は正及び負の値をとりながら振動する。

動作βは、全検出領域ＡＷ内にいた人体が全検出領域ＡＷ外へと移動する動作であるため、動作βが終了した時点で、その人体からの熱線の焦電センサ１１への照射は完全になくなる。これは、全検出領域ＡＷ内に位置する人体が完全静止したことと等価である。このため、タイミングｔ８以降において、直ちに焦電センサ１１の出力信号値はゼロとなり、それ以降も出力信号値はゼロに維持される。

このように、動作βに伴う出力信号値は、極大値に対応するタイミングｔ４から徐々に基準値であるゼロに収束してゆき、タイミングｔ８以降、ゼロに保たれる。波形６２において、この極大値に対応するタイミング（ｔ４）とゼロに保たれるまでのタイミング（ｔ８）との間の時間（時間の長さ）Ｔβは“４×Ｔｓ”となっている。

状態推定部３は、動作αとβに対応する上記の時間ＴαとＴβの相違を考慮して、全検出領域ＡＷ内における人体の存否を推定する。これを実現するために、状態推定部３は、各サンプリングタイミングにおける焦電センサ１１の出力信号値に基づきつつ、焦電センサ１１の出力信号に生じた振幅変化がゼロ付近に収束するまでの時間（上記の時間ＴαやＴβに対応）を、「推定用計測時間」として計測する。

具体的には、状態推定部３は、或る時点を基準時点として、過去のｐ個のサンプリングタイミングにおける焦電センサ１１のｐ個の出力信号値を参照する。そして、ｐ個の出力信号値の内、絶対値が最大となる出力信号値を特定すると共に、その最大の出力信号値を得たタイミング（以下、最大値タイミングという）を特定する。更に、その最大値タイミング以降において、焦電センサ１１の出力信号値の絶対値が継続してゼロ付近の所定の閾値ＴＨ₁以下となっている複数のタイミングを検索し、その複数のタイミングの内、最も過去のタイミングを、収束タイミングとして特定する。そして、最大値タイミングと収束タイミングとの間の時間を、上記の「推定用計測時間」として検出する。

このように、状態推定部３は、過去の複数のサンプリング値を参照し、最大のサンプリング値に対応するタイミングからサンプリング値に動きがなくなるまでタイミングの時間を計測する。

図５の波形６１においては、タイミングｔ４及びｔ１０がそれぞれ最大値タイミング及び収束タイミングに対応し、図５の波形６２においては、タイミングｔ４及びｔ８がそれぞれ最大値タイミング及び収束タイミングに対応する。この結果、波形６１及び６２に対応する推定用計測時間は、夫々、“６×Ｔｓ”及び“４×Ｔｓ”となる。

尚、上記のｐ個のサンプリングタイミングの中に、収束タイミングを特定するために検索されるべき複数のタイミング、即ち、上記の「焦電センサ１１の出力信号値の絶対値が継続してゼロ付近の所定の閾値ＴＨ₁以下となっている複数のタイミング」が存在しない場合、上記の推定用計測時間は検出されない。全検出領域ＡＷ内で絶えず人体が動いているような場合などにおいて、上記の複数のタイミングが出現しない場合がある。また、ｐは、２以上の整数値であり、その値はサンプリング周期Ｔｓなどに応じて設定されるが、典型的には、例えば数１０〜数１００の範囲内の値とされる。

また、推定用計測時間に対応する期間の開始タイミングを最大値タイミングとする場合を例示したが、それ以外のタイミングを開始タイミングとして採用して、推定用計測時間を検出するようにしてもよい。例えば、所定の開始閾値を定めておき、上記のｐ個のサンプリングタイミングの内、最も過去に、焦電センサ１１の出力信号値の絶対値がその開始閾値を上回ったタイミングを上記期間の開始タイミングとしてもよい。そうすることにより、波形６１において、例えばタイミングｔ２又はｔ３などが開始タイミングとして選定され、この結果、推定用計測時間が“８×Ｔｓ”又は“７×Ｔｓ”となることもある。また、最大値タイミングを基準として定めた、最大値タイミングの周囲のタイミングを、上記期間の開始タイミングとしてもよい。

また、推定用計測時間に対応する期間の終了タイミングを収束タイミングとする場合を例示したが、それ以外のタイミングを終了タイミングとして採用して、推定用計測時間を検出するようにしてもよい。例えば、収束タイミングを基準として定めた、収束タイミングの周囲のタイミングを、上記期間の終了タイミングとしてもよい。

次に、人体検出部１と制御部４の動作手順を表す図６のフローチャートを参照して、それらの動作について説明する。

まず、ステップＳ１において、状態推定部３が、上記の推定用計測時間を検出する。続くステップＳ２において、状態推定部３は、人体が全検出領域ＡＷの外に出たか否かを推定し、その推定結果に応じた規定時間ｔ_Sを設定する。

具体的には、予め閾値時間ｔ_THを定めておき、この閾値時間ｔ_THと、ステップＳ１にて検出された推定用計測時間とを比較する（検出された推定用計測時間をｔ_Mと表記する）。そして、推定用計測時間ｔ_Mが閾値時間ｔ_THよりも長いとき、全検出領域ＡＷ内に人体が留まっている可能性が高いと推定して、比較的長い時間ｔ_S1を規定時間ｔ_Sとして設定する。一方、推定用計測時間ｔ_Mが閾値時間ｔ_THよりも短いとき、全検出領域ＡＷの内から外へ人体が出て行った可能性が高いと推定して、比較的長い時間ｔ_S2を規定時間ｔ_Sとして設定する。

このように、焦電センサ１１の出力信号に生じた振幅変化がゼロ付近に収束するまでの時間の長さを表す推定用計測時間ｔ_Mに基づいて、全検出領域ＡＷ内における、現時点の人体の存否を推定し、推定結果に応じた規定時間ｔ_Sを設定する。

尚、ｔ_M＝ｔ_THの場合、規定時間ｔ_Sを時間ｔ_S1とｔ_S2のどちらに設定するかは任意である。時間ｔ_S1は時間ｔ_S2よりも長く、例えば、時間ｔ_S1及びｔ_S2の長さは、夫々、３０分及び３分である。勿論、それらの長さを、映像表示装置１００への操作等に応じて変更できるようにしてもよい。また、状態推定部３は、波形６１のタイミングｔ８〜ｔ１０に対応する、動作αに伴う人体の揺れのような特定の動きを検出（推定）する機能を備えている、と考えることもできる。

ステップＳ２に続くステップＳ３において、状態推定部３は、規定時間ｔ_Sの設定時点からの経過時間の計測を開始し、ステップＳ４に移行する。

焦電センサ１１の出力信号は、原則として常に、状態推定部３に与えられており、ステップＳ４では、状態推定部３が、全検出領域ＡＷ内において人体の動きがあったか否かを判別する。

具体的には、所定の閾値ＴＨ₂以上の大きさ（絶対値）を有する焦電センサ１１の出力信号値が得られた場合、全検出領域ＡＷ内において人体の動きがあったと判断し、ステップＳ３にて開始した経過時間の計測を停止してステップＳ１に戻る（ステップＳ４のＹ）。一方、所定の閾値ＴＨ₂以上の大きさ（絶対値）を有する焦電センサ１１の出力信号値が得られなかった場合は、全検出領域ＡＷ内において人体の動きがない（或いは、全検出領域ＡＷ内に人体が存在していない）と判断して、ステップＳ５に移行する（ステップＳ４のＮ）。

ステップＳ５において、状態推定部３は、ステップＳ３にて計測を開始した上記経過時間が、ステップＳ２にて設定した規定時間ｔ_Sに達したか否かを判断する。規定時間ｔ_Sに達した場合、すなわち規定時間ｔ_Sが経過した場合、状態推定部３は、その旨を表す推定結果信号を制御部４に出力してステップＳ６に移行し（ステップＳ５のＹ）、規定時間ｔ_Sに達していない場合はステップＳ４に戻る（ステップＳ５のＮ）。

上記の推定結果信号を受けた制御部４は、ステップＳ６において、映像表示装置１００の動作状態を「第１の動作状態」から「第２の動作状態」へと変更する。具体的には、例えば、光源５の光量を、第１の動作状態に対応する比較的大きな第１の光量から、第２の動作状態に対応する比較的小さな第２の光量に減少させることにより、光変調部６を介して表示される映像の輝度（即ち、表示画面の輝度）を減少させる。極端には、光源５の光量をゼロとする（即ち、バックライトを消灯する）。

図６のフローチャートには示されていないが、ステップＳ６の処理の実行後も、人感センサ部２の動作を継続して実行するようにし、所定の閾値ＴＨ₂以上の大きさ（絶対値）を有する焦電センサ１１の出力信号値が得られた時点で、映像表示装置１００の動作状態を第２の動作状態から第１の動作状態に戻すようにしても良い。

仮に、人体が全検知領域ＡＷの内から外へ出たか否かの推定機能を持ち合わせていなければ、焦電センサ１１の出力信号値がゼロに維持されていたとしても、比較的長い時間の経過を待ってからでしかバックライトの消灯処理などを実行し難い。これは、人体が全検出領域ＡＷ内で完全静止している場合も焦電センサ１１の出力信号値がゼロに維持されるためであり、このような場合にバックライトの消灯処理などを行ってしまうと、ユーザに不便を強いる。

一方において、睡眠するなどの特殊な状況を除けば、比較的長い時間継続して人体が完全静止することは極めて少ない。

このため、人体が全検知領域ＡＷの内から外へ出たと推定されない場合は、焦電センサ１１の出力信号値がゼロ付近となる状態が比較的長い時間（ｔ_S1）維持された場合に、バックライトの消灯処理などを行うようにする。

逆に、人体が全検知領域ＡＷの内から外へ出たと推定された場合は、バックライトの消灯処理など早めに実行するようにする。人体が全検知領域ＡＷの内から外へ出たのであるなら、早期にバックライトの消灯処理などを行っても不都合はない（或いは略ない）からである。但し、ステップＳ２における、人体が全検知領域ＡＷの内から外へ出たか否かの推定は、完全なものとは言い切れない。このため、全検知領域ＡＷ内に人体が存在しているにも拘らずステップＳ６の処理を実行してしまう可能性を低減するべく、比較的短い時間とはいえ、人体の動きがないかを確認するようにする（ステップＳ４参照）。

このように、本実施形態では、人体が全検知領域ＡＷの内から外へ出たと推定された場合に、上記の規定時間ｔ_Sを比較的短くする。これにより、無駄な電力消費を大幅に削減することが可能となる。

尚、ステップＳ６において、映像表示装置１００の動作モードを、通常モードから省エネルギーモードに変更するようにしてもよい。この場合、通常モードが第１の動作状態に、省エネルギーモードが第２の動作状態に対応する。通常モードにおいて、例えば、映像表示装置１００が有する機能は全て実行され、通常モードにおける映像表示装置１００の消費電力は比較的大きくなる。省エネルギーモードでは、映像表示装置１００の機能の一部が実行停止または制限される。このため、省エネルギーモードにおける映像表示装置１００の消費電力は、通常モードにおけるそれよりも小さい。

また、ステップＳ６において、映像表示装置１００の電源をオフとしてもよい。つまり、ステップＳ６において、外部からの操作を受け付ける機能のみを動作させる状態にして、映像表示装置１００のその他の機能を全て停止させてもよい。この状態も、省エネルギーモードの１つと考えることもでき、その状態における映像表示装置１００の消費電力は、通常モードにおけるそれよりも小さい。

また、ステップＳ６において、映像表示装置１００に備えられた音声出力部（不図示）からの音声出力の音量を減少させてもよい。光変調部６に与えられる映像信号に関連付けられた音声信号は、上記の音声出力部に与えられ、該音声出力部から、該音声信号に応じた音声が出力される。この音声出力の音量を、ステップＳ６において減少させるのである。この場合、ステップＳ６実行前の、比較的大きな音量を有する音声が出力されている状態が第１の動作状態に対応し、ステップＳ６実行後の、比較的小さな音量を有する音声が出力されている状態が第２の動作状態に対応する。極端には、ステップＳ６において、音量をゼロとすることも可能である（即ち、音声出力をオフとする）。

＜＜第２実施形態＞＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図７は、本発明の第２実施形態に係る映像表示装置１００ａの一部の機能ブロック図である。映像表示装置１００ａは、人体検出部１ａと、制御部４と、光源５と、光変調部６と、を有する。また、人体検出部１ａは、人感センサ部２ａと状態推定部３ａとから構成される。映像表示装置１００ａは、図１の映像表示装置１００における人体検出部１を人体検出部１ａに置換した構成となっており、その他の点において、映像表示装置１００ａと１００は一致している。両者の一致点についての重複する説明を省略する。また、第１実施形態について説明した事項は、矛盾なき限り、第２実施形態についても適用される。この適用の際、適宜、符号の相違（符号１００と１００ａの相違など）はないものとして解釈される。

図８は、人体検出部１ａの概略的構成と、人体検出部１ａに対応する人体検出領域と、を示した図である。人感センサ部２ａは、第１の焦電センサ１１、第２の焦電センサ１１、・・・、第（ｍ−１）の焦電センサ１１及び第ｍの焦電センサ１１から成る合計ｍ個の焦電センサ１１から形成される。ここにおけるｍは、第１実施形態で述べた、図３に示す分割検出領域の総数と同じである。各焦電センサ１１は、第１実施形態におけるそれと同じものである。

尚、図８では、９個の焦電センサ１１が示されているが、この図示は、ｍが９であることを意味するものではない（勿論、ｍを９とすることも可能である）。各焦電センサ１１は、例えば、光変調部６から出力される映像を視認できる方向からの熱線が自身の焦電素子面に入射するように、映像表示装置１００ａの所定部位に配置される。

第２実施形態では、ｍ個の焦電センサ１１による全体の人体検出領域が、全検出領域ＡＷとなっており、１つの焦電センサ１１に１つの分割検出領域が割り当てられている（図３参照）。つまり、単一のレンズ（不図示）などを用いて、分割検出領域Ａ₁に位置する熱源から放射された熱線を第１の焦電センサ１１の焦電素子面に、分割検出領域Ａ₂に位置する熱源から放射された熱線を第２の焦電センサ１１の焦電素子面に、・・・、分割検出領域Ａ_m-1に位置する熱源から放射された熱線を第（ｍ―１）の焦電センサ１１の焦電素子面に、分割検出領域Ａ_mに位置する熱源から放射された熱線を第ｍの焦電センサ１１の焦電素子面に入射させる。

このため、第ｉの焦電センサ１１は、分割検出領域Ａ_iにおける人体の動きに応じた振幅を有する信号を出力し（ｉは、１〜ｍの間の各整数をとる）、各焦電センサ１１の出力信号が人感センサ部２ａの出力信号として状態推定部３ａに与えられる。

状態推定部３ａは、各焦電センサ１１の出力信号に基づいて、全検出領域ＡＷ内の人体の存否を推定する。その推定結果を表す推定結果信号は、制御部４に伝達される。

各焦電センサ１１の出力信号を合成することによって得られる合成信号は、第１実施形態における人感センサ部２の出力信号と等価である。このため、例えば、状態推定部３ａは、該合成信号に基づいて第１実施形態における状態推定部３と同様の動作を実現することが可能である。

また、第ｉの焦電センサ１１の出力信号に対して、図５の時間Ｔαなどに対応する「推定用計測時間」を検出し、その推定用計測時間を参照するようにすれば、第１実施形態と同様の推定処理を介して、人体が分割検出領域Ａｉにいる可能性が高いのか、人体が分割検出領域Ａｉの内から外に出た可能性が高いのかを判断することが可能である（ｉは、１〜ｍの間の各整数をとる）。

更に、状態推定部３ａは、各焦電センサ１１の出力信号を総合的に解析することにより、全検出領域ＡＷ内における人体の動きを詳細に推定することが可能である。例えば、図９に示す如く、全検出領域ＡＷが、９つの分割検出領域Ａ₁〜Ａ₉にて形成される場合を想定する（即ち、ｍ＝９である場合を想定する）。二次元平面上で考えた全検出領域ＡＷにおいて、分割検出領域Ａ₅が全検出領域ＡＷの中心に位置し、分割検出領域Ａ₅の周囲に他の分割検出領域Ａ₁〜Ａ₄及びＡ₆〜Ａ₉が配置されている場合を考える。

例えば、或る期間において、分割検出領域Ａ₅に対応する第５の焦電センサ１１の出力信号波形が図５の波形６１のような波形になると共に、分割検出領域Ａ₁〜Ａ₄及びＡ₆〜Ａ₉に対応する他の焦電センサ１１の出力信号値がゼロに維持されている場合、人体は、分割検出領域Ａ₅に留まっていると推定することができる。

そして、このような場合、例えば、人体が留まっていると推定される分割検出領域（上記の例の場合、分割検出領域Ａ₅）を記憶しておき、人体が何れかの分割検出領域に留まっていると判断される限りは、規定時間ｔ_Sを超えて全ての焦電センサ１１の出力信号値がゼロに維持されていたとしても、図６のステップＳ６における処理のような、映像表示装置１００ａの動作状態の変更を行わないようにする。

また、人体が分割検出領域Ａ₅内に留まっている状態を基準として、人体が分割検出領域Ａ₅内から分割検出領域Ａ₆に移動して分割検出領域Ａ₆内に留まるという動きをとったとする。この場合、分割検出領域Ａ₅に対応する第５の焦電センサ１１からは、図５の波形６２のような、推定用計測時間が比較的短い出力信号波形が得られ、分割検出領域Ａ₆に対応する第６の焦電センサ１１からは、図５の波形６１のような、推定用計測時間が比較的長い出力信号波形が得られる（尚、勿論、第５と第６の焦電センサ１１の出力信号における変化の開始時点は異なりうる。この場合、通常、第５の焦電センサ１１の出力信号における変化の開始時点の方が、第６の焦電センサ１１のそれよりも早い。）。

比較的短い推定用計測時間は、その推定用計測時間の基となる出力信号波形に対応する分割検出領域から人体が出て行ったことに対応し、比較的長い推定用計測時間は、その推定用計測時間の基となる出力信号波形に対応する分割検出領域に人体が留まっていることに対応する。

従って、この場合、状態推定部３ａは、第５と第６の焦電センサ１１の出力信号波形から得られる各推定用計測時間と上述の閾値時間ｔ_THとの比較を介して、人体が分割検出領域Ａ₅の内から外に出て分割検出領域Ａ₆に留まった、と推定する。つまり、状態推定部３ａは、複数の焦電センサ１１の出力信号に基づいて、複数の分割検出領域にまたがる人体の動きを推定することが可能である。この際、必要に応じて、複数の焦電センサ１１の出力信号間における変化の開始時点の前後なども参照される。

また、光変調部６によって形成される表示画面の表示方向（映像表示装置１００ａの向き）の変更を可能とするための機構部（不図示）を映像表示装置１００ａの内部または外部に設けておき、人体の移動方向に表示画面を追従させるようにしてもよい。

つまり、例えば、或る基準タイミングにおいて、人体が分割検出領域Ａ₅の内から外に出て分割検出領域Ａ₆に留まったと推定された時、その基準タイミング以降における表示画面の視認可能領域（表示映像の視認可能領域）の中心が、基準タイミングにおける分割検出領域Ａ₆内に含まれるように、映像表示装置１００ａを鉛直線を軸として回転させるなどして、表示画面の表示方向を変更する。これにより、視聴者が移動したとしても、正面からの表示画面の視認が可能となる。

また、人体が分割検出領域Ａ₅内に留まっている状態を基準として、人体が分割検出領域Ａ₅内から分割検出領域Ａ₆を介して全検出領域ＡＷの外へ移動した場合を考える。この場合、分割検出領域Ａ₅及びＡ₆に対応する第５及び第６の焦電センサ１１からは、共に、図５の波形６２のような、推定用計測時間が比較的短い出力信号波形が得られる（尚、勿論、第５と第６の焦電センサ１１の出力信号における変化の開始時点は異なりうる）。

従って、この場合、状態推定部３ａは、第５と第６の焦電センサ１１の出力信号波形から得られる各推定用計測時間と上述の閾値時間ｔ_THとの比較を介して、分割検出領域Ａ₅内にいた人体が分割検出領域Ａ₆を介して全検出領域ＡＷの外に出て行った、と推定する。つまり、状態推定部３ａは、複数の焦電センサ１１の出力信号に基づいて、全検出領域ＡＷの内と外にまたがる人体の動きを推定することが可能である。この際、必要に応じて、複数の焦電センサ１１の出力信号間における変化の開始時点の前後なども参照される。

第２実施形態における、人体検出部１ａと制御部４の動作手順は、図６を用いて説明した第１実施形態におけるそれと同様である。つまり、人体が全検出領域ＡＷの外に出て行き、これによって全検出領域ＡＷ内に人体が存在しなくなった、と推定される場合は、規定時間ｔ_Sとして比較的短い時間ｔ_S2を設定する。一方、全検出領域ＡＷ内に人体が留まっていると推定される場合は、規定時間ｔ_Sとして比較的長い時間ｔ_S1を設定する。

そして、規定時間ｔ_Sが経過した時点で図６のステップＳ６と同様の処理を実施する。但し、規定時間ｔ_Sが経過前に、何れかの焦電センサ１１から閾値ＴＨ₂以上の大きさ（絶対値）を有する出力信号値が得られた場合は、第１実施形態と同様、規定時間ｔ_Sの経過の計測を取りやめ、改めて推定用計即時間を検出するようにする。

第２実施形態のように、複数の焦電センサ１１を用いるようにすれば、人体の存否に関するより詳細な推定が可能となり、第１実施形態に比べて推定の正確性も増す。この結果、全検知領域ＡＷ内に人体が存在しているにも拘らずステップＳ６の処理を実行してしまう可能性が、第１実施形態に比べて低減される。これに対応して、規定時間ｔ_Sとして設定されるべき時間ｔ_S2を、第１実施形態におけるものよりも更に短くすることも可能となり、無駄な電力消費をより多く削減することも可能となる。また、全検知領域ＡＷ内に入りうる人体（検知対象）が複数ある場合においても、十分に対応することが可能である。

上述した映像表示装置は、本発明の実施形態の例に過ぎず、本発明は、様々な変形例を含む。以下に、本発明に適用可能な変形例として、変形例１〜変形例４を例示する。各変形例に記載した内容は、矛盾なき限り、任意に組み合わせることが可能である。

［変形例１］
図１又は図７の光変調部（表示部）６に、液晶ディスプレイパネル以外の任意の表示パネルやブラウン管などを用いることも可能である。光変調部６に、プラズマディプレイパネル、有機ＥＬ（electro-luminescence）ディスプレイパネル又は無機ＥＬディスプレイパネルなどの自発光型の表示パネルを用いる場合、光源５は不要となる。この場合、ステップＳ６において、制御部４は、光変調部６の駆動回路を制御して表示パネルの各画素の発光量などを低減させることにより、光変調部６を介して表示される映像の輝度（即ち、表示画面の輝度）を減少させるとよい。この際、該輝度をゼロとすることも可能である。

［変形例２］
また、第２実施形態では、分割検出領域の数と同数の焦電センサ１１を用い、１つの焦電センサ１１に１つの分割検出領域を割り当てているが、焦電センサ１１の数を分割検出領域の数よりも少なくすることが可能である。例えば、ｎ個の焦電センサ１１を用いるようにする。ここで、ｎは２以上であってｍ未満の整数である。そして、各分割検出領域が何れかの焦電センサ１１に割り当てられるように、ｎ個の焦電センサ１１の夫々に、１以上の分割検出領域を割り当てる。各焦電センサ１１の焦電素子面には、自身に割り当てられた分割検出領域に位置する人体からの熱線が入射する。

例えば、図９に示すように、全検出領域ＡＷが９つの分割検出領域Ａ₁〜Ａ₉から形成される場合、２個の焦電センサ１１を用意し、一方の焦電センサ１１に分割検出領域Ａ₅を割り当て、他方の焦電センサ１１に分割検出領域Ａ₁〜Ａ₄及びＡ₆〜Ａ₉を割り当てる。

［変形例３］
また、図１又は図７の人体検出部１又は１ａの適用範囲は映像表示装置に限られない。即ち、人体検出部１又は１ａを、人体の存否を検出する人体検出装置として、あらゆる機器やシステムに組み込むことが可能である。例えば、該人体検出装置を用いて、店舗内の人体の存否を確認することも可能である。

また、検出領域内の人体の存否の検出結果（推定結果）に応じて、ランプなどの発光部の点灯及び消灯を自動的に制御する照明器具に対して、人体検出部１又は１ａを適用するようにしてもよい。この場合、焦電センサ１１の出力信号波形に基づき、人体が検出領域内から出て行ったと推定される場合や、人体が検出領域をかすめて通っただけと推定される場合は、発光部の自動点灯から自動消灯までの時間を所定の標準時間から短縮するようにする。

［変形例４］
また、図１又は図７の人感センサ部２又は２ａを形成するセンサ素子として、焦電センサ１１を例示したが、それ以外のセンサ素子を用いることも可能である。

例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Devices）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等を用いて形成されるカメラ（撮像手段）をセンサ素子として利用することもできる。該カメラは、所定の周期（例えば１／６０秒の周期）で順次訪れる各フレームにおいて、全検出領域ＡＷ内に存在する被写体に応じた撮像信号を出力する。各フレームにおいて、撮像信号によってフレーム画像が形成される。隣接するフレーム画像の差分は、焦電センサ１１の出力信号と同様、全検出領域ＡＷ内の人体に動きがあったなら、それに応じた値をとるため、これを人感センサ部２又は２ａの出力信号として利用する。

また、肌色検出やパターンマッチングなどの手法を用いて、カメラの撮像信号から得られるフレーム画像内に人体が存在するか否か、即ち、全検出領域ＡＷ内に人体が存在するか否かを判断する（推定する）ようにしてもよい。そして、人体が存在していないと判断した場合は、図６のステップＳ６における処理と同様の処理を行うとよい。

また、撮像手段の１つであるサーモカメラをセンサ素子として利用することもできる。サーモカメラは、全検出領域ＡＷ内に位置する物体からの赤外線を検出して、熱画像を出力する。この熱画像を参照して、全検出領域ＡＷ内に人体が存在するか否かを判断する（推定する）。そして、人体が存在していないと判断した場合は、図６のステップＳ６における処理と同様の処理を行うとよい。

［変形例５］
また、各実施形態において、二次元平面状における全検出領域ＡＷの形状が円である場合を例示したが、その形状は、円である必要は必ずしもなく、どのような形状（例えば長方形）であってもよい。

＜＜その他の変形等＞＞
また、人体検出装置としての図１又は図７の人体検出部１又は１ａは、ハードウェア、或いは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって実現可能である。制御部４も同様である。特に、状態推定部３又は３ａの機能は、ハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって実現可能である。上記人体検出装置にて実現される機能の一部を、プログラムとして記述し、該プログラムをコンピュータ上で実行することによって、その機能の一部を実現するようにしてもよい。

本発明の第１実施形態に係る映像表示装置の一部の機能ブロック図である。 図１の人体検出部の概略的構成と、人体検出部に対応する人体検出領域と、を示す図である。 図２の焦電センサ側から見た全検出領域の分割状態を表す図である。 図３の各分割検出領域に位置する熱源から焦電センサ側に向かって放射された熱線が、全て、単一の焦電センサに入射する様子を表した図である。 図２の焦電センサから得られる出力信号の波形例を示す図である。 図１の人体検出部と制御部の動作手順を表すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る映像表示装置の一部の機能ブロック図である。 図７の人体検出部の概略的構成と、人体検出部に対応する人体検出領域と、を示す図である。 図８の人体検出領域の分割状態例を示す図である。

符号の説明

１００、１００ａ 映像表示装置
１、１ａ 人体検出部
２、２ａ 人感センサ部
３、３ａ 状態推定部
４ 制御部
５ 光源
６ 光変調部
１１ 焦電センサ
ＡＷ 全検出領域
Ａ₁〜Ａ_m 分割検出領域

Claims (9)

1. 検出領域内における人体の動きに応じた信号を出力する人感センサ部と、
   前記人感センサ部の出力信号に基づいて、前記検出領域内における人体の存否を推定する推定部と、を備えた人体検出装置において、
   前記推定部は、前記人感センサ部の過去の出力信号をも参照して、前記検出領域内における、現時点の人体の存否を推定する
   ことを特徴とする人体検出装置。
2. 前記推定部は、前記人感センサ部の出力信号に生じた変化の収束状態に基づいて、前記検出領域内における、現時点の人体の存否を推定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の人体検出装置。
3. 前記推定部は、前記人感センサ部の出力信号に生じた変化が収束するまでの時間の長さに基づいて、前記検出領域内に存在していた人体が前記検出領域外に出たか否かを推定する
   ことを特徴とする請求項２に記載の人体検出装置。
4. 前記検出領域は、ｍ個の分割検出領域に分割され（但し、ｍは２以上の整数）、
   前記人感センサ部は、前記ｍ個の分割検出領域の夫々における人体の動きに応じた信号を出力するように構成されている
   ことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載の人体検出装置。
5. 前記人感センサ部は、ｎ個のセンサ素子を含み（但し、ｎは２以上ｍ以下の整数）、
   各分割検出領域が前記ｎ個のセンサ素子の何れかに割り当てられるように、前記ｎ個のセンサ素子の夫々に前記ｍ個の分割検出領域の内の１以上を割り当て、各センサ素子に、自身に割り当てられた分割検出領域内における人体の動きに応じた信号を出力させる
   ことを特徴とする請求項４に記載の人体検出装置。
6. 前記推定部は、複数のセンサ素子の出力信号に基づいて、複数の分割検出領域にまたがる人体の動き、または、前記検出領域の内と外にまたがる人体の動きを推定する
   ことを特徴とする請求項５に記載の人体検出装置。
7. 表示部を備えた映像表示装置において、
   検出領域内における人体の存否を推定する人体検出装置と、
   前記人体検出装置の推定結果に基づいて、当該映像表示装置の動作状態を制御する制御部と、を備えた
   ことを特徴とする映像表示装置。
8. 前記人体検出装置として、請求項１〜請求項６の何れかに記載の人体検出装置を用いる
   ことを特徴とする請求項７に記載の映像表示装置。
9. 前記制御部は、前記人体検出装置によって前記検出領域内に人体が存在していないと推定されたとき、その推定後において、当該映像表示装置の動作状態を変更し、
   この変更によって、前記表示部の輝度、当該映像表示装置の消費電力、及び、当該映像表装置の音声出力の音量、の少なくとも１つを変更前よりも低減させる
   ことを特徴とする請求項７または請求項８に記載の映像表示装置。

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