JP2010033765A - 自動点灯制御式照明システム - Google Patents

Abstract

【課題】画像センサを用いて人間を検知し、照明器具群の制御を行うに際し、人間以外の移動光などの誤検知を低減し、信頼性の高い点灯制御を行うことの可能な照明システムを提供する。
【解決手段】画像を検出する画像センサと、前記画像センサの検知結果に基づいて人の位置データを算出する演算部と、前記演算部の算出結果に基づいて、光源を点灯制御する制御部と、を有する自動点灯制御式照明システムであって、前記画像センサは、紫外部から赤外部に至るまでの波長を検出対象とする第１の画像センサと、３μｍ以下の波長を検出対象とする第２の画像センサとを具備し、前記制御部は、前記第１の画像センサの出力から前記第２の画像センサの出力をキャンセルし、前記キャンセルによって得られた出力に基づいて、前記制御部は、輝度の塊が、人であるか否かを判断し、前記演算部の算出結果に基づいて前記光源を点灯制御することを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動点灯制御式照明システムに係り、特に照明空間に存在する人の状態を検知し、この検知結果に基づいて室内の照明器具を点灯制御あるいは調光制御する照明装置に関する。

居室の天井などに設置された画像センサによって、室内の人間の在／不在、滞在位置などを判別し、室内の各照明器具を適切に点滅・調光を行う照明制御装置が提案されている。
画像センサによる人の検知方法には、図１８に示すように背景差分法と呼ばれる、予め用意された基準画像（背景画像）（ａ）と、現在の入力画像（ｂ）との間の差分をとり、２値化することにより、対象と成る人を検出する方法がある。
また、フレーム間差分法と呼ばれる、時刻（ｔ）における入力画像と、時刻（ｔ―ｎ）における入力画像との間の差分をとることにより、処理すべき対象を得る手法とがある。
いずれも、一定時間間隔をおいて撮像した２つ以上の画像を比較して変化のある部分、すなわち、移動しているとみなせる一定の輝度（画素）の塊を特定することによって行われる。人間が移動した後に静止した場合には上記手順では、人が存在するにもかかわらず検知できないことになるので、以前に動いていた輝度の塊は静止しても人間であると判断するというような判断回路を導入することによってこれを回避している。

しかしながら、画像センサの視野内（画像内）で移動するものとしては、人間以外にも、例えば、窓からの風で揺れるカーテンやブラインドがあり、上記技術ではこれらを人間であると判断して誤動作する場合があるため、人が不在であるにもかかわらず、照明器具が点灯する誤動作が発生することがあり、人に不快感を与えることがあった。また、不要な点灯は、無駄な電力を消費することにつながり、できる限り回避する必要がある。

従来、室内の電磁放射、好ましくは可視光及び赤外光を測定できるセンサと、測定した電磁放射に応じて室内の照明を制御する制御部とを有し、前記センサは、部屋の電気画像を形成し得るＣＣＤ（電荷結合素子）センサなどの固体撮像素子を用いたビデオセンサを有する照明制御装置が提案されている(特許文献１)。

また、上記特許文献においては、制御手段が、下記特性値に応じて照明を制御しうる、または、下記手段を有していることが記載されている。
・画像の予め定めた部分における可視光の放射値
・画像の色温度値
・画像の放射値間のコントラスト
・動き検出手段を有している
・物体認識手段を有している
・遠隔制御装置により放出される信号に反応しうる
上記装置では、カメラの画像中で見える窓の位置を、あらかじめ特定し、その位置付近で光が観測された場合に、通常の処理系統から排除し照明器具の誤動作を防止するようになっている。また、光度のスレッシュレベル（基準値）を設定し、スレッシュレベルを超えるか超えないかで照明器具の制御を変える方法がとられ、例えば光度がスレッシュレベルを超えると処理系統から排除し照明器具の誤動作を防止するように構成されている。

しかしながら、上記装置では、窓の位置とその付近に出現する光は特定できても、出現した光を特定のスレッシュレベルに対し上／下の設定でしか判別できないため、例えば、カーテン／ブラインドが揺れてスレッシュレベル以下でカメラの画像中に出現した場合に、人であると判別して照明器具を誤点灯させてしまうという問題は否めなかった。具体的にいえば、本来は、人（輝度塊Ｍ）が室内に存在する場合にのみ、照明器具Ｌを点灯すべきであるが、壁際に置かれたテレビのスイッチをオンにすることで、輝度変化が生じて、光源Ｌの誤動作を生じてしまう結果となることがあった。また、ダウンライトなどの照明器具の点灯により床面に生じた映りこみによる輝度変化あるいは、風によりカーテンが揺れ、輝度が変化することもあった。

特表２００４−５０１４９６号公報

しかしながら、上記システムでは、例えば、テレビなどのオン処理による輝度変化、ダウンライトなどの照明器具の点灯により、床面に生じた映りこみによる輝度変化に対して適用させようとすると、映りこみの位置とそこに出現する光は特定できても、出現した光を特定のスレッシュレベルに対し、上／下の設定でしか判別できないため、例えば、照明が調光され、スレッシュレベル以下でカメラの画像中に動きとして出現した場合に、人であると判別して照明器具を誤点灯させてしまうという問題は否めなかった。

このように、特許文献１の照明システムにおいても、カメラで人の存在やその位置は特定できても、人以外のものの動きに対して、人以外であると判別できないため、照明器具を誤点灯させてしまうという問題は、依然として残っていた。
また、例えば赤外線センサ(焦電素子)を利用した場合には、人の存在／不在は判別できるが、空間のどの領域が変化したのかが特定できないという問題があった。
本発明は、前記実情に鑑みてなされたものであって、画像センサを用いて人間を検知し、照明器具群の制御を行うに際し、人間以外の移動光などの誤検知を低減し、信頼性の高い点灯制御を行うことの可能な照明システムを提供することを目的とする。
また、本発明では、照明器具が点灯・消灯し調光する際の床や什器の反射光の動きによる誤検知を低減する照明システムを提供することを目的とする。

そこで本発明の自動点灯制御式照明システムは、画像を検出する画像センサと、前記画像センサの検知結果に基づいて人の位置データを算出する演算部と、前記演算部の算出結果に基づいて、光源を点灯制御する制御部と、を有する自動点灯制御式照明システムであって、前記画像センサは、第１の波長を検出対象とする第１の画像センサと、前記第１の波長とは異なる第２の波長を検出対象とする第２の画像センサとを具備し、前記制御部は、前記第１の画像センサの出力から前記第２の画像センサの出力をキャンセルし、前記キャンセルによって得られた出力に基づいて、前記制御部は、輝度の塊が、人であるか否かを判断し、前記演算部の算出結果に基づいて前記光源を点灯制御することを特徴とする。
この構成により、第１の画像センサの検知結果から第２の画像センサの検知結果を減算し、この減算値に基づいて人であるか否かを判断し、人間であると判断した場合にのみ、光源を点灯制御するため、移動光など、人間の動きに起因するデータによる誤動作を防止することができる。また、照明器具の誤点灯を防止し、人に不快感を与えないようにすることができるとともに、無駄な電力を消費しなくてすむため、省エネルギー効果も大きい。

また本発明は、上記本発明の自動点灯制御式照明システムにおいて、前記第２の画像センサは、３μｍ以下の波長領域を検出対象とするものを含む。

また本発明は、上記本発明の自動点灯制御式照明システムにおいて、前記第１の画像センサは、紫外部から赤外部に至るまでの波長領域の波長領域を検出対象とするものを含む。

また本発明は、上記本発明の自動点灯制御式照明システムにおいて、前記第１の画像センサはＣＣＤを用いた画像検出素子であるものを含む。

また本発明は、上記本発明の自動点灯制御式照明システムにおいて、前記制御部と前記照明器具は、無線通信によってデータの送受信を行なうものを含む。

以上説明してきたように、本発明によれば、紫外部から赤外部に至るまでの波長を測定対象とする第１の画像センサと、３μｍ以下の波長を測定対象とする第２の画像センサとを有し、第１の画像センサの検知結果から第２の画像センサの検知結果をキャンセルするため、人の位置を特定しつつ、照明の映り込みを排除した点灯制御が可能となる。

以下本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１の自動点灯制御式照明システムを用いる室内の状況を示す説明図であり、図２はこの照明システムのブロック図である。この照明システムは、図１に室内の状況を示すように、天井などに取り付けられた２つの画像センサ（図示せず）を用いて撮像することで得られる画像情報に基づき、連続画像上で動く輝度塊である人情報のみに基づいて点灯制御が可能となるようにしたものである。

すなわちこの自動点灯制御式照明システムは、図２にブロック図を示すように、光源（照明器具）Ｌと、画像を検出する画像センサ１００と、前記画像センサの検知結果に基づいて人の位置データを算出する演算部２００と、前記演算部の算出結果に基づいて、光源Ｌを点灯制御する制御部３００と、を有する自動点灯制御式照明システムであって、前記画像センサ１００は、紫外部から赤外部に至るまでの波長を検出対象とする第１の画像センサ１００ＩＲと、３μｍ以下の波長を検出対象とする第２の画像センサ１００Ｓとを具備し、前記制御部３００は、前記第１の画像センサ１００ＩＲの出力から前記第２の画像センサ１００Ｓの出力をキャンセルし、前記キャンセルによって得られた出力に基づいて、前記制御部３００は、輝度の塊が、人であるか否かを判断し、前記演算部２００の算出結果に基づいて前記光源Ｌを点灯制御することを特徴とするものである。

ここで、輝度変化に伴う制御内容は、第１の画像センサ１００ＩＲの出力と、第２の画像センサ１００Ｓの出力とに基づき、演算部２００で算出され、制御部３００によって、照明器具Ｌに出力されて駆動される。

そして、前記画像センサから出力される人の位置情報や人数情報などの人に関る画像情報に応じて照明器具を点滅／調光する制御内容が選択され、前記制御部へ制御信号が出力されて、前記照明器具が制御される。制御部は、第２の画像センサの出力である３μｍ以下の波長域の画像情報をキャンセルするため、外光による窓面の輝度変化・窓からの床面への外光の投射などによる輝度変化に起因する誤動作を防止することができる。

次に、この画像センサ１００は、例えばＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサのような固体撮像素子を用いたカメラであり、レンズとしては広角レンズ、魚眼レンズなどを用いる。この第１および第２の画像センサ１００ＩＲ、１００Ｓは所定時間間隔で撮像した画像情報を出力する。また、第１および第２の画像センサ１００ＩＲ、１００Ｓから出力される画像のアナログ信号は、演算部２００において減算処理され、第１の画像センサ１００ＩＲの出力から第２の画像センサ１００Ｓの出力をキャンセルし、キャンセル後の出力信号を画像センサ１００の出力とし、制御部３００においてＡ／Ｄ変換されることによってデジタル信号に変換される。ただし、デジタル信号を出力する機能を備えたＣＭＯＳイメージセンサを用いる場合には、制御部３００におけるＡ／Ｄ変換は不要になる。画像センサで撮像する画像としては、カラー画像を用いることも可能であるが、本実施形態においてはモノクロの濃淡画像を用いるものとする。画像センサが撮像する時間間隔は、当該時間間隔で得られる時系列の画像から移動物体の存否を判断できる程度の範囲で適宜設定すればよい。

ここで、第１の画像センサ１００ＩＲは、図３（ａ）に示すように、紫外部から赤外部に至るまでの波長領域を測定対象とする。ここでいう紫外部から赤外部の領域とは、例えば、紫外域のＵＶＡ（315nm〜400nm）〜可視域（380nm〜780nm）〜近赤外域（700nm〜2500nm）〜中赤外域（2500nm〜4000nm）〜遠赤外域（4000nm〜10000nm）までをカバーするものであるが、赤外域に関しては、人体から放射される３μm（3000nm）〜１５μm（15000nm）の波長域を連続的／非連続的に含んでいればよい。一方、第２の画像センサ１００Ｓは、図３（ｂ）に示すように、３μｍ（3000nm）以下の波長領域を測定対象とする。ここでは、第２の画像センサ１００Ｓは影などを検出する。これら第２の画像センサの検出波長帯域は第１の画像センサの検出波長帯域に含まれている必要がある。また第２の画像センサは排除したい検出波長帯域に検出範囲を有するものを用いるのが望ましい。

また、この画像センサ１００は室内の制御領域を俯瞰できるように天井に設置されることが多いが、本発明の目的とする検知が達成できる範囲であれば、これに限定されるわけではなく、壁や床に設置されていてもよい。また、単独で設置される他、照明器具の１ユニットとして、照明器具と一体化されていてもよい。ここでは、例えば、部屋の中央付近の天井に単独で設置される。画像センサが画像内に捉えるべき制御領域は、あらかじめユーザーが任意に設定可能である。そしてさらにこの制御領域内で、ドアの近傍など特定領域を設定する。

制御部にはあらかじめ、人の在室位置や人数などのパターンに応じて照明器具を点滅・調光する制御内容が格納されている。また、後に述べる手順によって、移動する輝度塊Ｍが発生する場合であっても、演算部による、画像センサの検出結果に応じて、人ではないと判断し、点灯制御をキャンセルし、輝度塊が人であると判断された場合にのみ、点灯制御が実行される。ここで制御部３００は、演算部２００とのデータの送受信も行い、演算部２００や照明器具Ｌとのデータの送受信が可能なようになっている。このデータの送受信は、有線の他に、可視光通信、赤外線データ通信の規格（IrDA）、ＲＦ（Radio Frequency)、Bluetooth（登録商標）、無線ＬＡＮの規格（IEEE802.11)、イーサネット（登録商標)などの有線ＬＡＮの規格や電力線通信などの他の通信手法が用いられてもよい。また演算部と制御部は同一基板上に形成されていてもよい。

次に、本実施の形態の照明システムを用いた照明制御動作について詳細に説明する。
図４は制御動作を示すフローチャートである。図５乃至図７は各段階での部屋の第１の画像センサの出力画像（ｂ）と、（ｂ）の画像を２値化した画像（ａ）を示す。図８乃至図１１は第１の画像センサの出力画像から第２の画像センサの出力画像を減算した画像とこの画像を２値化した画像を示す。図５乃至図７は、１つの画像センサのみを用いた場合、すなわち比較例ともみなすことができる。比較例とみなすならば、本実施の形態の第２の画像センサ１００Ｓのみをなしにし、他の構成は本実施の形態１の照明システムとまったく同様に構成したものの画像センサの出力画像を５乃至図７に示すとみなすこともできる。

室内には、天井の略中央に第１および第２の画像センサ１００ＩＲ、１００Ｓが配置され、照明器具Ｌは４台Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４が天井の所定位置に配置され、予め指定されたエリア(ここでは８角形の外枠で囲まれた領域)を監視するように構成されている。まず、第１および第２の画像センサ１００ＩＲ、１００Ｓは、室内の所定の領域の俯瞰画像を常時撮影し、画像情報を生成する（ステップＳ１００１）。

ここでは、まず照明器具Ｌは４台Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４共点灯する。第１の画像センサは人による輝度塊と照明光の床への映りこみによる輝度塊を検出する（ステップＳ１００１）(図５（ｂ）)。そしてこの画像データを２値化する（ステップＳ１００２）。この２値化後の出力を図５（ａ）に示す。

これに対し、第１および第２の画像センサは人による輝度塊と照明光の床への映りこみによる輝度塊を検出するが、演算部は異なる感度領域を有する２つの画像センサ１００ＩＲ、１００Ｓからの検知結果で、重複する領域を、照明光による反射光としてキャンセルする（ステップＳ１００３）(図８（ｂ）)。なお、画像情報のままキャンセル処理をし、キャンセル処理のなされたデータを２値化するようにしてもよいし、２値化データをキャンセル処理するようにしてもよい。この２値化後の出力を図８（ａ）に示す。このときキャンセル処理がなされているため、照明光の映りこみによる輝度塊は検出されないことがわかる。ここでは第１および第２の画像センサの出力の重複する領域をキャンセル処理し、人による輝度塊だけを識別し、“人が存在する”と判別して照明器具を点灯する。

次いで図６および９に示すように、ドアが開いて人が室外に退出すると、第１および第２の画像センサが検知して信号を演算部に出力する。画像センサが人による輝度塊の動きを捉えなくなると、演算部で人が不在であると判別して照明器具を消灯しようとする。消灯移行中の照明光の床への映りこみによる輝度塊の動きはキャンセルされる。ここでも図６（ａ）および（ｂ）は第１の画像センサの出力を示し、図９（ａ）および（ｂ）はキャンセル後の出力データを示す。図６から明らかなように第１の画像センサの出力のみでは照明光の映りこみ（反射）による輝度塊が動いていると認識されるが、図９（ａ）および（ｂ）に示すように消灯移行中の照明光の床への映りこみによる輝度塊の動きは、第２の画像センサの出力をキャンセル処理することで、キャンセルされる。

次いで図７および１０に示すように、人が室外に退出し不在になると、第１および第２の画像センサが検知して信号を演算部に出力する。このとき第１の画像センサは映りこみによる輝度塊がなくなるため、この変化を動きと捉え、第１の画像センサの出力によってのみ制御される従来の照明システムでは図７に示すように、照明器具は再度点灯することになる。これに対し、本発明では、図１０（ａ）および（ｂ）はキャンセル後の出力データを示すように、第２の画像センサの出力をキャンセル処理することで、変化なしであって、演算部では人が不在であると判別して照明器具を消灯する。

このようにして、第１および第２の画像センサの出力を用いて映りこみなどに起因する出力についてはキャンセル処理することで、一定の輝度塊に動きがあるかどうか判定する（ステップＳ１００４）。そして人を新しく検知するあるいは人のいる位置の変化を検出したとき、人であると認識した場合には、制御部３００にて、制御信号を出力し（ステップＳ１００５）、照明器具を点滅・調光する（ステップＳ１００６）。
また、判定ステップＳ１００４で人のいる位置に変化がない場合、照明器具を制御せず（ステップＳ１００７）とする。このときにも、消灯状態を維持し、再度ステップＳ１０００に戻り、次の制御を行なう。

このように、複数の照明器具Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４を用いて照明する場合、点灯制御中に点灯する照明器具の位置によって影が生じ、この影が誤動作の原因となり易いが、本実施の形態によれば２つの画像センサを用いて減算処理によりキャンセル処理することで、誤動作をなくすことが可能となる。

例えば、リビング・ダイニングなどの室内において、リビング・ダイニング内を照明する照明器具の照明負荷が考えられるが、本発明はこの用途に限るものではない。この種の用途では、通常、室内への入室時に照明器具を点灯させた場合は、室内に人が存在する限りは照明器具の点灯継続が要求されるが、寝室などシーンによっては必ずしも点灯継続しなくてもよい場合もある。また、退室後比較的短時間で照明器具を消灯させることが要求される。

この構成により、第１の画像センサの検知結果から第２の画像センサの検知結果を減算し、この減算値に基づいて人であるか否かを判断し、人間であると判断した場合にのみ、光源を点灯制御するため、移動光など、人間の動きに起因するデータによる誤動作を防止することができる。また、照明器具の誤点灯を防止し、人に不快感を与えないようにすることができるとともに、無駄な電力を消費しなくてすむため、省エネルギー効果も大きい。

（実施の形態２）
次に本発明の実施の形態２について説明する。
前記実施の形態１では、天井などに取り付けられた２つの画像センサを用いて撮像することで得られる画像情報に基づき、室内の連続画像上で動く輝度塊である人情報のみに基づいて点灯制御をしたが、本実施の形態では、室内をＡエリアＲ_ＡとＢエリアＲ_Ｂとにわけ、人がＡエリアＲ_ＡとＢエリアＲ_Ｂのいずれに存在するかで、照明器具Ｌ１、Ｌ３と、照明器具Ｌ２、Ｌ４とを独立して点灯制御するようにしたものである。この照明システムは、図１２乃至１４に室内の状況を示すように、天井などに取り付けられた２つの画像センサ（図示せず）を用いて撮像することで得られる画像情報に基づき、連続画像上で動く輝度塊である人情報のみに基づいて点灯制御が可能となるようにしたものである。

すなわちこの自動点灯制御式照明システムは、図１１にブロック図を示すように、図２に示した実施の形態１の自動点灯制御式照明システムと同様に構成されているが、光源を制御する制御部が、Ａエリアの点灯制御を行う第１の制御部３００ＡとＢエリアの点灯制御を行う第２の制御部３００Ｂに分かれており、これらがそれぞれ照明器具Ｌ１、Ｌ３と、照明器具Ｌ２、Ｌ４とを独立して点灯制御する。すなわちこの自動点灯制御式照明システムは、光源（照明器具）Ｌとして照明器具Ｌ１、Ｌ３と、照明器具Ｌ２、Ｌ４と、画像を検出する画像センサ１００と、前記画像センサの検知結果に基づいて人の位置データを算出する演算部２００と、前記演算部の算出結果に基づいて、Ａエリアの点灯制御を行う第１の制御部３００ＡとＢエリアの点灯制御を行う第２の制御部３００Ｂと、を有する自動点灯制御式照明システムである。ここで画像センサ１００は、前記実施の形態１と同様であり、紫外部から赤外部に至るまでの波長を検出対象とする第１の画像センサ１００ＩＲと、３μｍ以下の波長を検出対象とする第２の画像センサ１００Ｓとを具備し、前記制御部３００は、前記第１の画像センサ１００ＩＲの出力から前記第２の画像センサ１００Ｓの出力をキャンセルし、前記キャンセルによって得られた出力に基づいて、第１および第２の制御部３００Ａ、３００Ｂは、輝度の塊が、人であるか否かを判断し、前記演算部２００の算出結果に基づいて照明器具Ｌ１、Ｌ３と、照明器具Ｌ２、Ｌ４とを独立して点灯制御することを特徴とするものである。

ここで、輝度変化に伴う制御内容は、第１の画像センサ１００ＩＲの出力と、第２の画像センサ１００Ｓの出力とに基づき、演算部２００で算出され、制御部３００によって、照明器具Ｌに出力されて駆動される。

そして、前記実施の形態１の照明システムと同様、前記画像センサから出力される人の位置情報や人数情報などの人に関る画像情報に応じて照明器具を点滅／調光する制御内容が選択され、前記制御部へ制御信号が出力されて、前記照明器具が制御される。制御部は、３μｍ以下の波長域の画像情報をキャンセルするため、外光による窓面の輝度変化・窓からの床面への外光の投射などによる輝度変化に起因する誤動作を防止することができる。

次に、本実施の形態の照明システムを用いた照明制御動作について詳細に説明する。
図１２乃至図１４は各段階での部屋の第１の画像センサの出力画像（ｂ）と、（ｂ）の画像を２値化した画像（ａ）を示す。図１５乃至図１８は第１の画像センサの出力画像から第２の画像センサの出力画像を減算した画像とこの画像を２値化した画像を示す。図１２乃至図１４は、１つの画像センサのみを用いた場合、すなわち比較例ともみなすことができる。比較例とみなすならば、本実施の形態の第２の画像センサ１００Ｓのみをなしにし、他の構成は本実施の形態２の照明システムとまったく同様に構成したものの画像センサの出力画像を１２乃至図１４に示すとみなすこともできる。

室内には、天井の略中央に第１および第２の画像センサ１００ＩＲ、１００Ｓが配置され、照明器具Ｌは４台Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４が天井の所定位置に配置され、予め指定されたエリア (ここでは８角形の外枠で囲まれた領域)を監視するように構成され、輝度塊の位置によってＡエリアＲ_Ａに存在するか、ＢエリアＲ_Ｂに存在するかを識別できるようになっている。まず、第１および第２の画像センサ１００ＩＲ、１００Ｓは、室内の所定の領域の俯瞰画像を常時撮影し、画像情報を生成する。

制御部ではＡエリアからＢエリアに人が入ってきた場合（Ｂエリアで人の動きを検出した場合）はＢエリアＲ_Ｂにおいて照明器具Ｌ１、Ｌ３を点灯するように予め設定しておく。２つの画像センサは人による輝度塊と照明光への床への映りこみによる輝度塊を検出するが、演算部は異なる感度領域を有する第１および第２の画像センサからの検知結果で重複する領域を照明光の映り込みによる反射光としてキャンセルするので、人による輝度塊だけを識別する。画像センサは人による輝度塊と照明光の床への映り込みによる輝度塊を検出し、演算部でＡエリアＲ_Ａに“人が存在する”と判別してＡエリアＲ_Ａの照明器具Ｌ２、Ｌ４を点灯する。このときＢエリアＲ_Ｂ内の照明器具は消灯中。このとき第１および第２の画像センサは指定されたエリア内（Ａ・Ｂ両エリア）を監視中。このときの第１の画像センサの出力は図１２（ｂ）に示すようになっている。一方この出力を２値化したものを図１２（ａ）に示す。第１の画像センサの出力のみでは点灯している照明器具Ｌ２、Ｌ４の影が検出されていることがわかる。これに対し図１５（ｂ）に示すように２つの画像センサ１００ＩＲ、１００Ｓからの検知結果で、重複する領域を、照明光による反射光としてキャンセルすることで、照明器具の影は検出されない。またこの２値化された出力を図１５（ａ）に示す。このように、第１および第２の画像センサは人による輝度塊と照明光の床への映りこみによる輝度塊を検出するが、演算部は異なる感度領域を有する２つの画像センサ１００ＩＲ、１００Ｓからの検知結果で、重複する領域を、照明光による反射光としてキャンセルする(図１５（ａ）)。

次いで図１３および１６に示すように人がＡエリアからＢエリアに侵入すると、第１および第２の画像センサが検知して信号を演算部に出力する。既に人が検知されているエリアから、人が入ってきたことを、人による輝度塊の動きで捉え、演算部で“Ｂエリアに人が存在する”と判別してＢエリアＲ_Ｂの照明器具Ｌ１、Ｌ３が点灯する。
このとき同時に、Ａエリアにおける、人による輝度塊の動きを捉えなくなると、演算部で“Ａエリアに人が不在”と判別してＡエリアの照明器具を消灯しようとする。
しかしながら、図１３（ａ）および（ｂ）に示すように、第１の画像センサの出力だけでは消灯移行中の照明光の床への映り込みによる輝度塊の動きを検出してしまう。
これに対し、図１６（ａ）および（ｂ）に示すように、演算部は異なる感度領域を有する第１および第２の画像センサからの検知結果で重複する領域を照明光の映り込みによる反射光としてキャンセルするので、人による輝度塊だけを識別する。従って“Ａエリアに人が不在”と判別してＡエリアの照明器具を消灯する。

図１６（ａ）および（ｂ）の結果により、演算部は異なる感度領域を有する第１および第２の画像センサからの検知結果で重複する領域を照明光の映り込みによる反射光としてキャンセルするので、人による輝度塊だけを識別する。従って図１７（ａ）および（ｂ）に示すように、“Ａエリアに人が不在”と判別してＡエリアの照明器具を消灯し、この状態を維持する。一方、このとき第１の画像センサはＡエリア映りこみによる輝度塊がなくなるため、この変化を動きと捉え、第１の画像センサの出力によってのみ制御される従来の照明システムでは図１４（ａ）および（ｂ）に示すように、Ａエリアの照明器具Ｌ２、Ｌ４は再度点灯することになる。つまり誤点灯することになる。

このようにして、第１および第２の画像センサの出力を用いて映りこみなどに起因する出力についてはキャンセル処理することで、一定の輝度塊に動きがあるかどうか判定する。そして人を新しく検知するあるいは人のいる位置の変化を検出したとき、人であると認識した場合には、制御部にて、照明器具を点滅・調光する。

このように、２つのエリアに分けて複数の照明器具Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４の点灯を制御して照明する場合、点灯制御中に点灯する照明器具の位置によって影が生じ、この影が誤動作の原因となり易いが、本実施の形態によれば２つの画像センサを用いて減算処理によりキャンセル処理することで、誤動作をなくすことが可能となる。

このようにして、前記画像センサ１００から出力される人の位置情報や人数情報などの人に関る画像情報に応じて照明器具を点滅／調光する制御内容が選択され、前記制御部へ制御信号が出力されて、前記照明器具が制御される。演算部および制御部によって、人以外の画像情報をキャンセルするため、テレビのＯＮ・他の照明の床面への映りこみ・外光による窓面の輝度変化・窓からの床面への外光の投射・風によるカーテンのゆれ、などによる輝度変化に起因する誤動作を防止することができる。

なお、前記実施の形態１および２において、輝度変化を生じる輝度の塊（輝度変化）を追跡する過程で、予め定められた一定時間内に輝度変化が動かない場合に、この輝度変化をキャンセルするようにしてもよい。
これにより、輝度変化を追跡する過程で、予め定められた一定時間内に輝度変化が動かない場合に、この輝度変化をキャンセルするので掃き出し窓での人の出入りとカーテンの揺らぎなどについても識別することができ、誤検知をさらに抑制することができる。また時間制限を設けることで、一旦制御を開始するが、予め定められた一定時間内に輝度変化が動かない場合には制御をキャンセルするという制御も可能となる。

なお、本発明は上記実施の形態の構成に限定するものではなく、室内に不審者の侵入がないか監視するシステムにおいての不審者検知装置としても利用可能である。例えば、通常制御から、セキュリテーモードに切り替えておくことによって、夜間就寝後や、留守中に、不審者が窓から室内に侵入した場合に、照明器具が点灯したり、警報音が鳴ったり、居住者に通報するなどのアクションを発生することができる。

本発明の実施の形態１の照明システムを示す説明図 本発明の実施の形態１の照明システムを示すブロック図 本発明の実施の形態１の照明システムの制御動作を示すフローチャート図 本発明の実施の形態１の照明システムを示す説明図 本発明の実施の形態１の照明システムを示す説明図 本発明の実施の形態１の照明システムを示す説明図 本発明の実施の形態１の照明システムを示す説明図 本発明の実施の形態１の照明システムを示す説明図 本発明の実施の形態１の照明システムを示す説明図 本発明の実施の形態２の照明システムを示す説明図 本発明の実施の形態２の照明システムを示すブロック図 本発明の実施の形態２の照明システムを示す説明図 本発明の実施の形態２の照明システムを示す説明図 本発明の実施の形態２の照明システムを示す説明図 本発明の実施の形態２の照明システムを示す説明図 本発明の実施の形態２の照明システムを示す説明図 本発明の実施の形態２の照明システムを示す説明図 従来例の照明システムを示す説明図

符号の説明

１００ 画像センサ
１００ＩＲ 第１の画像センサ
１００Ｓ 第２の画像センサ
２００ 演算部
３００ 制御部
Ｌ 照明器具

Claims (5)

1. 光源と、
   画像を検出する画像センサと、
   前記画像センサの検知結果に基づいて人の位置データを算出する演算部と、
   前記演算部の算出結果に基づいて、光源を点灯制御する制御部と、を有する自動点灯制御式照明システムであって、
   前記画像センサは、第１の波長領域を検出対象とする第１の画像センサと、
   前記第１の画像センサの検出対象とは異なる波長領域を検出対象とする第２の画像センサとを具備し、
   前記制御部は、前記第１の画像センサの出力から前記第２の画像センサの出力をキャンセルし、
   前記キャンセルによって得られた出力に基づいて
   前記制御部は、輝度の塊が、人であるか否かを判断し、前記演算部の算出結果に基づいて前記光源を点灯制御する自動点灯制御式照明システム。
2. 請求項１に記載の自動点灯制御式照明システムであって、
   前記第２の画像センサは、
   ３μｍ以下の波長領域を検出対象とする自動点灯制御式照明システム。
3. 請求項１または２に記載の自動点灯制御式照明システムであって、
   前記第１の画像センサは、
   紫外部から赤外部に至るまでの波長領域の波長領域を検出対象とする自動点灯制御式照明システム。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の自動点灯制御式照明システムであって、
   前記第１の画像センサはＣＣＤを用いた画像検出素子である自動点灯制御式照明システム。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の自動点灯制御式照明システムであって、
   前記制御部と前記照明器具は、無線通信によってデータの送受信を行なう自動点灯制御式照明システム。

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