JP2014239341A - 移動体検知装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】外観に与える影響を抑えつつ設定作業の作業性の向上を図る。
【解決手段】移動体検知装置Aの表示部6は、発光素子17が発光しているときは発光素子17の発する光を透過して外部から視認し易くし、且つ発光素子17が発光していないときは外部から視認し難くするように構成される。したがって、表示部6によって画像の方向を表示するので、作業者が画像の方向を容易に知ることができる。しかも、表示部6は発光素子17が発光していないときは外部から視認し難くなるように構成されているので、設定作業時以外では表示部6が視認され難い。その結果、外観に与える影響を抑えつつ設定作業の作業性の向上を図ることができる。
【選択図】 図1

Description

本発明は、人などの移動体の存在及びその移動方向を検知する移動体検知装置に関する。
従来、照明制御の分野などにおいて、照明領域内における人の存在を移動体検知装置で検知し、移動体検知装置の検知結果に応じて、人が居る場所の照明器具のみを点灯させ、人が居ない場所の照明器具を消灯する照明システムが種々提案されている。例えば、特許文献1記載の従来例は、CCDイメージセンサやCMOSイメージセンサなどの画像センサを用いて検知領域(照明領域)を撮像し、撮像した画像から人(移動体)を検知するように構成されている。また、特許文献1記載の従来例では、検知領域内の人の存在だけでなく、人が存在する位置や人が移動する向きなども検知可能である。
なお、このような移動体検知装置は、照明領域である室内空間を俯瞰可能な位置、例えば、天井や壁の天井近くなどに配置される。
特開2013−8460号公報
ところで、負荷(照明器具)の制御内容を、移動体(人)の移動方向に応じた内容に設定する場合、制御内容の設定作業を行う作業者が、画像センサの撮像画像(例えば、室内空間を天井から俯瞰した画像)における方向(方角)を知る必要がある。つまり、撮像画像に対して横方向をx軸方向とし、縦方向をy軸方向とする2次元直交座標系を規定したとき、x軸及びy軸の各方向を知らなければ、人の移動方向に応じた制御内容を設定することができない。
作業者が撮像画像における方向を知る方法として、例えば、移動体検知装置の筐体に何らかの目印(例えば、x軸の正方向を示す矢印など)を付けることが考えられる。しかしながら、筐体に目印を付けた場合、移動体検知装置の外観に良くない影響(例えば、見栄えの低下など)が及ぶ虞がある。
本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、外観に与える影響を抑えつつ設定作業の作業性の向上を図ることを目的とする。
本発明の移動体検知装置は、検知領域を撮像する撮像素子と、前記撮像素子が撮像する画像を画像処理することによって前記検知領域における移動体の存否並びに前記移動体の移動方向を判定する判定手段と、発光素子から放射される光で前記画像の方向を表示する複数の表示手段と、前記撮像素子並びに前記判定手段、複数の前記表示手段を収納して造営面に取り付けられる筐体とを備え、複数の前記表示手段は、前記発光素子が発光しているときは前記発光素子の発する光を透過して外部から視認し易くし、且つ前記発光素子が発光していないときは前記外部から視認し難くするように構成されることを特徴とする。
この移動体検知装置において、設定器から送信される信号を受信する受信手段が前記筐体に収納され、前記表示手段は、前記信号によって指示される方向に対応する前記画像の方向を表示するように構成されることが好ましい。
この移動体検知装置において、前記表示手段は、前記判定手段が判定する前記移動方向を表示するように構成されることが好ましい。
本発明の移動体検知装置は、表示手段によって画像の方向を表示するので、作業者が画像の方向を容易に知ることができ、しかも、表示手段は発光素子が発光していないときは外部から視認し難くなるように構成されているので、設定作業時以外では表示手段が視認され難い。その結果、本発明の移動体検知装置は、外観に与える影響を抑えつつ設定作業の作業性の向上を図ることができるという効果がある。
本発明に係る移動体検知装置の実施形態を示し、(a)は平面図、(b)は側面図である。 (a)は同上のブロック図、(b)は設定器のブロック図である。 同上の設置状況を説明するための説明図である。 同上の動作説明用の説明図である。 同上の動作説明用のフローチャートである。 同上の別の構成を示す平面図である。
以下、本発明に係る移動検知装置の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
本実施形態の移動体検知装置Aは、図2(a)に示すように撮像素子10、画像処理部11、CPU(Central Processing Unit)12、RAM(Random Access Memory)13、ROM(Read Only Memory)14、制御信号出力部15、設定通信部16、複数の発光素子17などを備える。
撮像素子10は、CCD(Charge Coupled Devices)イメージセンサやCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサなどの半導体製の画像センサからなる。この撮像素子10は、例えば、アスペクト比が4対3や16対9などの長方形状に形成されており、受光面に入射する光の量(強さ)に応じたレベルの電気信号(アナログ信号)を画像処理部11に出力する。また、撮像素子10は、数フレーム毎秒(fps)から数十フレーム毎秒のフレームレートで画像を撮像して出力する。ただし、このような撮像素子10については従来周知であるから詳細な構成及び動作の説明を省略する。
画像処理部11は、撮像素子10から出力されるアナログ信号をディジタル信号に変換するADC(Analog Digital Converter)や、ディジタル信号に変換された画像に対して種々の画像処理を実行するDSP(Digital Signal Processor)などを有する。ただし、DSPの代わりに画像処理専用の集積回路などを用いることも可能である。
画像処理部11は、特許文献1記載の従来例と同様に撮像素子10が撮像する画像と背景画像(移動体が存在しないときの検知領域の画像)との差分から、検知領域内における移動体(人)の存否や位置(座標)、移動方向、移動速度などを演算する。ただし、このような画像処理については、特許文献1にも開示されているように従来周知であるから詳細な説明は省略する。また、以下の説明では移動体を人に限定する。
CPU12は、ROM14に格納されているプログラムを実行することにより、後述する種々の処理を行う。例えば、CPU12は、画像処理部11から取得する画像処理結果(人の存否や存在場所、移動方向など)と、後述する制御内容とに応じて、負荷(例えば、照明器具)を制御するための制御指令(制御コマンド)を生成する処理を行う。RAM13は、CPU12がプログラムを実行する際に種々のデータ(画像処理結果など)を一時的に保存するためのものである。
制御信号出力部15は、CPU12が生成した制御指令を含むフレームを変調して制御信号を生成し、生成した制御信号を信号線(図示せず)に出力する。この信号線には、制御対象である複数の負荷(例えば、照明器具)が接続されている。つまり、各照明器具は、信号線を介して伝送される制御信号を受信し、制御信号に含まれる制御指令に基づいて、光源の点灯・消灯あるいは調光点灯などを行う。あるいは、信号線を介して伝送される制御信号を負荷制御用の伝送制御装置で受信し、この伝送制御装置が、制御信号に含まれる制御指令に応じて、1乃至複数の照明器具を制御しても構わない。
設定通信部16は、電波や赤外光などの無線通信媒体を利用し、後述する設定器Bとの間で無線通信を行うものである。設定通信部16は、設定器Bから送信される無線信号を受信し、受信した無線信号からデータ(制御内容の設定データなど)を復調してCPU12に渡すように構成される。なお、無線信号には制御内容の設定データとともに送信先のアドレスが含まれている。設定通信部16は、無線信号の送信先アドレスが自己に割り当てられている固有のアドレスに一致する場合に設定データを復調してCPU12に渡し、一致しない場合は設定データを復調せずに当該無線信号を破棄する。
発光素子17は、発光ダイオード(LED)や有機エレクトロルミネッセンス(EL)素子などで構成され、CPU12から出力される駆動信号によって発光する。
また、本実施形態の移動体検知装置Aは、図1に示すように撮像素子10、画像処理部11、CPU12、RAM13、ROM14、制御信号出力部15、設定通信部16、複数の発光素子17などを収納する筐体1を備えている。
筐体1は、円筒形状の合成樹脂成形体からなり、軸方向における一端(下端)側に円板状のフランジ2が一体に形成されている。フランジ2の下面中央に円形の窓孔(図示せず)が開口し、この窓孔を通して、検知領域(例えば、事務所ビルの執務室など)内の物体(人及び静止物)に反射する光が撮像素子10の受光面で受光される。ただし、窓孔は、透光性を有する合成樹脂材料(アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂など)で円板状に形成されたカバー5によって閉塞される。
また、フランジ2の下面における窓孔の周囲に、複数個(図示例では8個)の表示部6(6A〜6H)が周方向に沿って等間隔に設けられている(図1(a)参照)。各表示部6は、例えば、透光性を有する合成樹脂材料によって扁平且つ上底面が開放された三角柱状に形成される透光カバー60と、フランジ2の下面に配設されて透光カバー60の内側に配置される発光素子17とで構成される。透光カバー60は、拡散材の混入やしぼ加工などにより、発光素子17が放射する光(可視光)を拡散させる機能を有している。故に、フランジ2の前方から見ると、発光素子17が放射する光が拡散されることにより、三角形状の透光カバー60の底面全体が発光しているように見える。
筐体1は、一対の取付具4を用いて造営面(天井面あるいは壁面)に埋込配設される(図1(b)参照)。例えば、天井面(天井材)に設けられる埋込孔(図示せず)にフランジ2より上側の筐体1が挿入され、フランジ2と各取付具4のはさみ金具40との間で天井材を挟むことにより、筐体1が天井材に固定される(図3参照)。ただし、このような取付具4は従来周知であるから、詳細な構成の図示並びに説明は省略する。
フランジ2の下面には、カバー5が挿通される円形の孔30が中央に開口した円環状のプレート3が着脱自在に取り付けられる。このプレート3は、アクリル樹脂等の透光性を有する合成樹脂材料によって円環状に形成された内環部31と、透光性を有しない合成樹脂材料(ポリブチレンテレフタレートなど)によって内環部31を囲む円環状に形成された外環部32とが二色成形で一体に構成されてなる。なお、内環部31は、透光性を有する合成樹脂材料に拡散材を混入したり、あるいはしぼ加工などが施されている。
而して、カバー5が取り付けられることにより、フランジ2の下面に配設されている8個の表示部6がすべてカバー5の内環部31に覆い隠されることになる。しかも、内環部31は、拡散材の混入やしぼ加工などにより透過光を拡散させる機能を有しているので、発光素子17が発光していなければ、表示部6が外部から視認し難くなっている。
一方、発光素子17が発光すれば、表示部6を透過した光が内環部31を通過・拡散してカバー5の前方(下方)へ放射されるので、発光素子17の非発光時に比べて表示部6が視認し易いものである。
次に、設定器Bについて説明する。
設定器Bは、図2(b)に示すようにCPU20、RAM21、ROM22、設定操作部23、液晶表示部24、設定通信部25などを備える。
CPU20は、ROM22に格納されているプログラムを実行することにより、後述する設定処理を行う。また、RAM21は、CPU20がプログラムを実行する際に種々のデータを一時的に保存するためのものである。
設定操作部23は、複数個の押釦スイッチを有し、押釦スイッチが押操作されたときに当該押釦スイッチに対応した操作信号をCPU20に出力するように構成される。ただし、設定操作部23は、押釦スイッチの代わり、あるいは押釦スイッチに加えて、スライドスイッチやタッチスイッチなどの入力デバイスを備えても構わない。
液晶表示部24は、液晶ディスプレイ240と、CPU20に制御されて液晶ディスプレイ240に種々の記号や文字、図形などを表示するドライブ回路(図示せず)とを備える。ただし、液晶ディスプレイ240の代わりに有機ELディスプレイなどの表示デバイスを用いても構わない。設定通信部25は、移動体検知装置Aの設定通信部16と無線通信を行うものである。
また、設定器Bは、図3に示すようにCPU20、RAM21、ROM22、設定操作部23、液晶表示部24、設定通信部25などを収納するハウジング26を備えている。
ハウジング26は、扁平な直方体形状に形成された合成樹脂成形体からなる。ハウジング26の前面上部には液晶ディスプレイ240の表示画面が露出している。また、ハウジング26前面における液晶ディスプレイ240の表示画面の下に、複数個(図示例では8個)の操作釦260が4個ずつ2列に並べで配設されている。すなわち、各操作釦260が操作されると、ハウジング26内に収納されている設定操作部23の押釦スイッチが押操作されるように構成されている。
ここで、特許文献1にも記載されているように、画像処理部11は、撮像素子10が撮像する画像に対して2次元直交座標系を規定し、この2次元直交座標系の座標によって人の位置を特定している。
例えば、画像処理部11は、図4に示すように画像の左上隅の画素を原点O(0,0)とし、右向きをx軸の正方向とし、下向きをy軸の正方向として規定する。したがって、検知領域内における人の位置Pi(i=1,2,…)は、座標(xi,yi)で表される。また、同一人が位置P1から位置P2へ移動した場合の移動方向は、P1を始点とし、P2を終点とするベクトルV1の向きで表される。さらに、このベクトルV1の向きは、線分P1P2の傾きとして下記式から求めることができる。
(y2-y1)/(x2-x1)
ただし、y軸と平行に移動する場合については、上記式の分母がゼロになってしまうので、上記式の分子(y2-y1)の符号でベクトルV1の向きを表すことが好ましい。つまり、分子(y2-y1)の符号がプラスであればy軸の正方向であり、符号がマイナスであればy軸の負方向と看做せば良い。
ここで、例えば、人の移動方向に存在する照明器具の照度を上昇させ、人の移動方向以外の方向に存在する照明器具の照度を下降あるいは消灯する照明制御を行う場合を想定する。そのような照明制御を行う場合、移動体検知装置AのCPU12は、画像処理部11による人の移動方向の検知結果に対応した制御指令を作成するように、予め設定器Bを用いて設定されなければならない。
そして、上述のような設定を行う作業者は、画像処理部11が規定するx軸及びy軸の方向と、実際の照明空間(検知領域)における方向との対応関係を知っておく必要がある。例えば、図3に示すように執務室の天井に移動体検知装置Aが設置されているものとする。このとき、図3において手前から奥に向かう向き、奥から手前に向かう向き、左向き、右向きなどの各向き(方向)と、画像(図4のxy平面)における向き(方向)との対応関係が判らなければ、作業者は設定作業を行うことができない。
一方、図1に示すように天井に露出している移動体検知装置Aの外観(プレート5の外観)は対称な形状であるから、プレート5の外観から画像における向きを判断することができない。
そこで本実施形態の移動体検知装置Aでは、以下に説明する手順(図5のフローチャート参照)に従って、設定器Bを使って作業者が指示する方向と対応する画像の方向(xy平面における方向)を表示部6で表示するように構成されている。
まず、作業者は、設定器Bの操作釦260を操作し、設定対象とする移動体検知装置Aのアドレスを入力し(図5のステップSB1)、さらに、任意の設定方向を入力する(ステップSB2)。例えば、図3に示すように設定器Bの液晶ディスプレイ240の画面において、画像処理部11と同様に左上隅を原点とする2次元直交座標系を規定したとき、実線の矢印で示した方向(y軸に平行且つマイナスの符号の向き)を設定方向として入力したものとする。
設定器Bの設定操作部23は、作業者が操作釦260を操作して入力したアドレスと設定方向をそれぞれ示す操作信号をCPU20に出力する。CPU20は、設定操作部23から受け取った操作信号に基づき、入力されたアドレスを送信先アドレスとし、入力された設定方向を操作情報とする送信フレームを生成して設定通信部25に出力する。設定通信部25は、CPU20から受け取った送信フレームを変調して無線信号として送信する(ステップSB3)。
移動体検知装置Aでは、設定通信部16が無線信号を受信し(図5のスナップSA1)、受信信号から送信フレームを復調して送信先アドレスを照合する(ステップSA2)。設定通信部16は、送信先アドレスが自己のアドレスに一致しなければ送信フレーム(操作情報)を破棄する(ステップSA3)。また、送信先アドレスが自己のアドレスに一致すれば、設定通信部16は送信フレームの操作情報(設定方向)をCPU12に出力し、操作情報を受信した旨の応答(ACKnowledgement)を無線信号によって設定器Bに返信する(ステップSA4)。
設定器Bでは、無線信号を送信してから所定時間が経過するまでに設定通信部25が無線信号(ACK)を受信しなければ(ステップSB4)、CPU20が液晶表示部24にエラー表示をさせ(ステップSB5)、アドレスの入力待ちに戻る(ステップSB1)。
移動体検知装置AのCPU12は、設定通信部16から受け取った操作情報(設定方向)に基づき、y軸に平行且つマイナスの符号の向き(方向)に対応した1個の発光素子17を駆動して表示部6(例えば、6A)を発光させる(ステップSA5)。
作業者は、図3に示すようにカバー5を通して表示部6(6A)を視認することができるので、自分の指定した設定方向と、移動体検知装置Aにおける画像の方向(表示部6Aが示す方向:図3においては右向き)とが一致しているか否かを知ることができる。図3に示すように設定方向と画像の方向が一致していない場合、作業者は、自分自身の向きを変更して設定方向と画像の方向を一致させた後、再度、ステップSB1から作業を開始すればよい。
これ以降は、設定器Bの液晶表示部24における2次元直交座標系のx軸及びy軸の方向と、移動体検知装置Aの画像処理部11における画像の方向(2次元直交座標系のx軸及びy軸の方向)とが一致していると看做すことができる。
設定器BにおけるステップSB1〜SB5の処理、並びに移動体検知装置AにおけるステップSA1〜SA5の処理は既に上述したので省略する。
設定器BのCPU20は、設定通信部25が移動体検知装置AからACKを受信したら、入力された設定方向に対する制御内容の入力を促すメッセージ等を液晶表示部24に表示させる。そして、作業者は、前記メッセージに従い、設定器Bの操作釦260を操作して設定方向に対する制御内容を入力する(ステップSB6)。ただし、制御内容の入力は、CPU20が液晶表示部24に表示させる複数個の選択肢の中から選択することで行われる。
設定操作部23は、作業者が操作釦260を操作して入力した制御内容を示す操作信号をCPU20に出力する。CPU20は、設定操作部23から受け取った操作信号に基づき、入力された制御内容(制御情報)を含む送信フレームを生成して設定通信部25に出力する。設定通信部25は、CPU20から受け取った送信フレームを変調して無線信号として送信する(ステップSB7)。
移動体検知装置Aでは、設定通信部16が無線信号を受信し(図5のスナップSA6)、受信信号から送信フレームを復調して送信先アドレスを照合する(ステップSA7)。設定通信部16は、送信先アドレスが自己のアドレスに一致しなければ送信フレーム(制御情報)を破棄する(ステップSA8)。また、送信先アドレスが自己のアドレスに一致すれば、設定通信部16は送信フレームの制御情報(制御内容)をCPU12に出力し、制御情報を受信した旨の応答(ACKnowledgement)を無線信号によって設定器Bに返信する(ステップSA9)。そして、CPU12は、先に受け取っていた設定方向に対応付けて、受け取った制御内容をメモリに格納する(ステップSA10)。なお、設定方向と制御内容を格納(記憶)するメモリは、RAM13及びROM14とは別個に設けられる、電気的に書換可能な不揮発性半導体メモリ(フラッシュメモリなど)が好ましい。
設定器Bでは、無線信号を送信してから所定時間が経過するまでに設定通信部25がACKを受信しなければ(ステップSB8)、CPU20が液晶表示部24にエラー表示をさせ(ステップSB9)、制御情報を含む無線信号を再度送信する(ステップSB7)。また、所定時間経過前に設定通信部25がACKを受信すれば、CPU20は、アドレスの入力待ちに戻る(ステップSB1)。
ここで、移動体検知装置AのCPU12は、設定される制御内容に応じて表示部6の表示を変更することが好ましい。例えば、制御内容として、移動体の個数(人数)や移動速度のようなレベルに応じて制御対象の負荷の数や負荷の出力レベル(照度)を可変とするような内容を設定する場合を想定する。例えば、CPU12が発光素子17を駆動する際、人数や移動速度の増加に合わせて表示部6の点滅周期を早くすれば、制御内容が正しく設定されているか否かを作業者が判断し易くなる。あるいは、表示部6の底面を複数の図形(例えば、2つの相似な三角形、あるいは三角形と円形や星形)を重ねた形状に形成し、個々の図形毎に発光素子17の発する光を透過するように構成する。そして、CPU12が、人数や移動速度の増減に合わせて発光素子17の駆動数を増減し、表示部6の見掛け上の形状(光っている部分の形状)を異ならせるようにしても構わない。
ところで、筐体1内に撮像素子10を収納するに当たり、通常、筐体1に対する撮像素子10の向きは一意に定まることが多い。したがって、複数の表示部6(6A〜6H)のうちで、例えば、画像処理部11が規定する2次元直交座標系におけるy軸の負の方向(図4参照)に位置する表示部6(例えば、6A)の形状を、他の表示部6(6B〜6H)の形状と異ならせることが好ましい。例えば、図6に示すように表示部6Aの形状を円形とすればよい。そして、移動体検知装置AのCPU12は、設定器Bから基準方向の表示を指示する命令を受け取ったときに、表示部6Aに対応する発光素子17を発光させれば、作業者が移動体検知装置Aにおける基準方向を容易に知ることができる。
上述のように本実施形態の移動体検知装置Aは、検知領域を撮像する撮像素子10と、撮像素子10が撮像する画像を画像処理することによって検知領域における移動体の存否並びに移動体の移動方向を判定する判定手段(画像処理部11)とを備える。また、本実施形態の移動体検知装置Aは、発光素子17から放射される光で画像の方向を表示する複数の表示手段(表示部6)と、撮像素子10並びに判定手段、複数の表示手段を収納して造営面に取り付けられる筐体1とを備える。さらに、表示手段は、発光素子17が発光しているときは発光素子17の発する光を透過して外部から視認し易くし、且つ発光素子17が発光していないときは外部から視認し難くするように構成される。
したがって、表示部6によって画像の方向を表示するので、作業者が画像の方向を容易に知ることができる。しかも、表示部6は発光素子17が発光していないときは外部から視認し難くなるように構成されているので、設定作業時以外では表示部6が視認され難い。その結果、本実施形態の移動体検知装置Aは、外観に与える影響を抑えつつ設定作業の作業性の向上を図ることができる。
また、本実施形態の移動体検知装置Aは、設定器Bから送信される信号を受信する受信手段(設定通信部16)が筐体1に収納され、表示手段(表示部6)は、信号によって指示される方向に対応する画像の方向を表示するように構成されることが好ましい。
さらに、本実施形態の移動体検知装置Aにおいて、表示手段(表示部6)は、判定手段(画像処理部11)が判定する移動方向を表示するように構成されることが好ましい。すなわち、移動体検知装置AのCPU12は、画像処理部11から人の移動方向の判定結果を受け取ると、発光素子17を駆動して、受け取った移動方向に対応する表示部6を発光して移動方向を表示すればよい。このようにすれば、移動体検知装置Aが正しく移動体(人)を検知しているか否かが容易に判断できる。
1 筐体
3 プレート
6 表示部(表示手段)
10 撮像素子
11 画像処理部(判定手段)
17 発光素子
30 内環部

Claims (3)

  1. 検知領域を撮像する撮像素子と、前記撮像素子が撮像する画像を画像処理することによって前記検知領域における移動体の存否並びに前記移動体の移動方向を判定する判定手段と、発光素子から放射される光で前記画像の方向を表示する複数の表示手段と、前記撮像素子並びに前記判定手段、複数の前記表示手段を収納して造営面に取り付けられる筐体とを備え、
    複数の前記表示手段は、前記発光素子が発光しているときは前記発光素子の発する光を透過して外部から視認し易くし、且つ前記発光素子が発光していないときは前記外部から視認し難くするように構成されることを特徴とする移動体検知装置。
  2. 設定器から送信される信号を受信する受信手段が前記筐体に収納され、前記表示手段は、前記信号によって指示される方向に対応する前記画像の方向を表示するように構成されることを特徴とする請求項1記載の移動体検知装置。
  3. 前記表示手段は、前記判定手段が判定する前記移動方向を表示するように構成されることを特徴とする請求項1又は2記載の移動体検知装置。
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