JP3140911B2 - 人間活動監視補助装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、住居等の生活空間にお
いて、人間の活動を監視し、その活動パターンに応じて
照明や空調等の自動運転を行ったり、人間の生活異変を
検知して警報を発する人間活動監視補助装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】人体が近づいたことを検知して、室内照
明を点灯したり、便器に水を流したりすることは、生活
関連設備の制御において既に行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、人体が個別の
生活関連設備に近づいた時点でその生活関連設備の運転
を開始したのでは、暖房等のタイムラグのある生活関連
設備にあっては、遅すぎて、運転の効果が薄れるものが
ある。

【０００４】また、個別の生活関連設備に付設（あるい
は至近に設置）されている人体検知センサが何個が住居
内にあったとしても、住居内における人の移動を追跡監
視することは困難であり、人の生活異変（お年寄りが住
居内で倒れる等）があっても、これを有効に検知するこ
とはできない。

【０００５】本発明は、住居等の生活空間において、人
間の活動を監視し、その活動パターンに応じて照明や空
調等の自動運転を行ったり、人間の生活異変を検知して
警報を発する人間活動監視補助装置を提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の一態様の人間活
動監視補助装置は、 生活空間内における人間の活動を監
視するとともにその活動を補助する人間活動監視補助装
置であって； 該空間内における人体の移動を検知する人体移動検知セ
ンサと； 照明、空調等の該空間の生活関連設備をリモートコント
ロールする生活関連設備遠隔操作手段と； 上記人体移動検知センサからの人体移動信号、及び、上
記生活関連設備の運転状況を表す該設備遠隔操作手段か
らの運転信号を入力され、 これらの信号を時刻と関連付
けて生活データとして記憶し、 この生活データを解析し
て、複数回にわたり同様の生活データパターンが存在す
るか否か、すなわち該生活空間内の人間の行動パターン
の“同じらしさ”を判定・学習し、 この学習に基づき、
時刻と人体移動検知センサよりの信号から同じらしい行
動パターンの開始を認識し、 該行動パターンに添うよう
に、先行して上記生活関連設備を自動的に運転する指令
を、上記生活関連設備遠隔操作手段に発する、 行動パタ
ーン学習指令手段と； 警報を発する警報手段と、 上記人体移動検知センサのう
ちの予め定められたセンサの信号を監視して、所定時間
内に人体の通過がなかったと判断された場合には、移動
途中に人間が倒れたと判定し、上記警報手段に警報発生
を指令する警報指令手段と、 を具備することを特徴とす
る。

【０００７】

【作用】生活空間（住居等）における人間の移動は、人
体移動検知センサ（赤外線センサ等）で検知される。こ
の人体移動の信号と、照明、空調等の生活関連設備の運
転状況を表す運転信号は、行動パターン学習指令手段に
入力される。その信号は、その信号の入力された時刻に
関連付けられて記憶される。そして同手段は、特定時間
帯における居住者の行動パターン、例えば夜の２時ごろ
に照明をつけてトイレに行く等、を学習する。そして、
学習後に同じらしい行動パターンが開始されたことを、
認識した場合、その行動パターンにおいて要求される生
活関連設備を自動的に先行運転する。そうすれば、居住
者に個別の生活関連設備を操作する手間をかけることな
く、かつ遅滞なく生活関連設備を運転できる。

【０００８】

【０００９】この態様の人間活動監視補助装置にあって
は、例えば住居内の廊下を人が移動していることを人体
移動検知センサが検知した場合で、その廊下中のあるセ
ンサまでは人体の通過を検知したが、それから先のセン
サが所定時間経過後も人体の通過を検知しないという事
態が発生した場合、両センサ間でその人が倒れているも
のと判断することもできる。そして家人あるいは関係者
の注意を喚起するような警報（ブザーあるいは自動電話
等）を発する。そのため、お年寄り等の生活異変をいち
早く家人等に知らせることができる。

【００１０】

【００１１】この態様の人間活動監視補助装置は、上記
の生活関連設備自動運転機能及び生活異変警報機能の両
方を有する。そのため、特に生活の利便と安全を図るこ
とができる。

【００１２】本発明の人間活動監視補助装置において
は、上記人体移動検知センサが、該センサの検知範囲に
おける温度分布の変化を検知し、該温度分布の変化が増
大するにつれて信号出力が増大する赤外線センサである
ことが好ましい。その理由は、人間の活動をより定量的
に捉えることができるからである。

【００１３】

【実施例】以下、本発明に係る人間活動監視補助装置の
一実施例について、図１ないし図５を参照しつつ説明す
る。ここで、図１は本実施例における人間活動監視補助
装置の一構成例を示す構成図、図２は本発明に係る人間
活動監視補助装置に用いられたＣＰＵによる制御手順の
一例を示すメインフローチャート、図３は本発明に係る
人間活動監視補助装置に用いられてたＣＰＵによる生活
関連機器支援処理の具体的制御手順を示すサブルーチン
フローチャート、図４は本発明に係る人間活動監視補助
装置が使用される住宅内の構成例を示す平面配置図、図
５は赤外線センサの出力例を示す波形図である。

【００１４】先ず、本装置は、図１に示されたように、
４つの赤外線センサ１ａ〜１ｄと、この４つの赤外線セ
ンサ１ａ〜１ｄのセンサ出力を順に選択して次段へ入力
するためのマルチプレクサ回路（図１において「ＭＰ
Ｘ」と略記）２と、このマルチプレクサ２を介して接続
された赤外線センサ１ａ〜１ｄの駆動回路３と、アナロ
グ・ディジタル変換器（図１において「Ａ／Ｄ」と略記
すると共に、以下「Ａ／Ｄ変換器」と言う。）４と、Ｃ
ＰＵ５と、制御プログラムが記憶された読み出し専用の
ＲＯＭ６と、発生事象等のデータの記憶、読み出しが可
能なＲＡＭ７と、ＣＰＵ５の制御信号に応じて警報を発
生する警報装置８と、ＣＰＵ５からの制御信号を空調装
置１３へ送信するための第１のリモート送信装置９と、
ＣＰＵ５からの制御信号を照明機器１４ａ，１４ｂへ送
信するための第２のリモート送信装置１０と、ＣＰＵ５
と警報装置８及びＣＰＵ５と第１及び第２のリモート送
信装置９，１０とのインターフェイスを図る第１のイン
ターフェイス回路１１と、外部から入力される空調装置
１３及び照明機器１４ａ，１４ｂの動作信号をＣＰＵ５
へ入力するに適した信号に変換する第２のインターフェ
イス回路１２と、を具備してなるものである。

【００１５】人体移動検知センサとしての赤外線センサ
１ａ〜１ｄは、人の動きを検出するためのもので、セン
サの検知範囲に人が出現することによる赤外線の入射を
検知することにより人の検出を可能としたものである。
例えば、既に公知・周知となっている焦電型赤外線セン
サ等が好適である。

【００１６】これらの赤外線センサ１ａ〜１ｄは、住宅
内において適宜な間隔を隔てて配設されているもので、
例えば、図４に示された構成を有する住宅内において、
第１の赤外線センサ１ａは寝室２０の出入口２０ａの正
面に、第２の赤外線センサ１ｂは寝室２０前の廊下と居
間２１前の廊下との交差点付近に、第３の赤外線センサ
１ｃはトイレ２２の出入口２ａの正面近傍に、第４の赤
外線センサ１ｄは居間２１の出入口２１ａと同じ壁の面
に、それぞれ設けらており、各箇所における人の出現を
検知できるようになっている。

【００１７】これら赤外線センサ１ａ〜１ｄは、マルチ
プレクサ回路２を介して駆動回路３へ順次接続されるよ
うになっており、駆動回路３からは各赤外線センサ１ａ
〜１ｄ のセンサ信号がＡ／Ｄ変換器４に出力され、こ
のＡ／Ｄ変換器４によりディジタル信号に変換されてＣ
ＰＵ５へ入力されるようになっている。

【００１８】ＲＡＭ７は、赤外線センサ１ａ〜１ｄによ
り人が検知された場合、センサの区別や検知時刻等に関
するデータが記憶される（詳細は後述）ものである。警
報手段としての警報装置８は、後述するようにＣＰＵ５
による制御により人が倒れた等の非常時と判定された場
合に、警報ブザー（図示せず）を鳴らしたり警報灯（図
示せず）を点灯させたりするもので、第１のインターフ
ェイス回路１１を介して入力されるＣＰＵ５からの制御
信号に応じて動作するようになっているものである。

【００１９】第１及び第２のリモート送信装置１１，１
２は、第１のインターフェイス回路１１を介してＣＰＵ
５から入力された空調装置１３を駆動するための制御信
号及び同様にしてＣＰＵ５から入力された照明機器１４
ａ，１４ｂを駆動するための制御信号を、いわゆるコー
ドレスで空調装置１３に設けられたリモート受信装置
（図示せず）または、照明機器１４ａ，１４ｂ側に設け
られたリモート受信装置１５へ送信するためのものであ
る。

【００２０】この第１及び第２のリモート送信装置１
１，１２の具体例としては、赤外線発光ダイオードを利
用したものや、無線搬送波を利用したもの等一般的にこ
の種の装置に使用されているものが好適である。

【００２１】第２のインターフェイス回路１２に入力さ
れるＡＩＲＣＯＮ動作信号及び照明動作信号は、空調装
置１３が始動した際や照明機器１４ａ，１４ｂが点灯さ
れた際に入力される信号で、例えば、一定レベルの電圧
信号やいわゆる接点信号等などである。これらの信号
は、第２のインターフェイス回路１０によりＣＰＵ５の
入力に適した信号形式に変換されてＣＰＵ５へ入力され
るようになっている。

【００２２】尚、本実施例においては、本装置の電源回
路（図示せず）が断とされた場合にも、ＣＰＵ５が動作
して日時演算プログラムが実行されて、現実の日時が所
望に応じて解るようにするために、バックアップ電池１
６が接続されている。すなわち、このバックアップ電池
１６は、図示しない電源回路により本装置が動作状態に
ある場合には、いわゆるフローティング状態で充電さ
れ、電源回路が断とされた場合には、ＣＰＵ５への電源
供給を負担するようになっている充電可能な電池であ
る。

【００２３】空調装置１３及び照明機器１４ａ，１４ｂ
は、例えば、図４に示された構成の住宅内に設備される
もので、この例では、空調装置１３はトイレ２２内に設
置されている。また、第１の照明機器１４ａは寝室２０
と居間２１との間の廊下に、第２の照明機器１４ｂはト
イレ２２内に、それぞれ設置されるものである。また、
これら空調装置１３及び照明機器１４ａ，１４ｂは、本
実施例における人間活動監視補助装置により遠隔操作さ
れる他、それぞれに設けられている手動スイッチの押下
によっても動作可能となっているものである。

【００２４】図２及び図３にはＣＰＵ５による本装置の
制御手順がフローチャートにより示されており、以下、
同図を参照しつつその内容を説明する。先ず、図２に示
されたメインフローチャートを参照しつつＣＰＵ５によ
る制御手順を概括的に説明すれば、初めに、各センサ１
ａ〜１ｄのセンサ結果に基づく警報処理が行われる（図
２のステップ１００）。具体的には、例えば、真夜中に
寝室２０で就寝していた人が寝室２０から出てトイレ２
２に行くような場合、通常は、先ず第１の赤外線センサ
１ａによって人が検出された後、適宜な時間経過後に第
２の赤外線センサ１ｂによって人が検知されるものであ
る（図５参照）。

【００２５】ところが、例えば、第１の赤外線センサ１
ａと第２の赤外線センサ１ｂとの間の廊下で気分が悪く
なって、途中で歩行を中止したようなことが起きた場合
には、第１の赤外線センサ１ａによる人の検知後、所定
時間経過しても第２の赤外線センサ１ｂからは人の検知
信号が得られないこととなる。このように、第１の赤外
線センサ１ａによる人の検知後、予め設定した時間経過
しても第２の赤外線センサ１ｂによって人の検知がなさ
れない時に、ＣＰＵ５から第１のインターフェイス回路
１１を介して警報装置８へ駆動信号が出力され、警報装
置８により図示されない警報灯を点灯する或いは警報ブ
ザー（図示せず）を鳴らす等の警報動作が行われるよう
になっている。本実施例においては、ＣＰＵ５及び第１
のインターフェイス回路１１並びにステップ１００の実
行により警報指令手段が実現されている。

【００２６】なお、上述の説明は第１及び第２の赤外線
センサ１ａ，１ｂを例に採り説明したが、この警報処理
では各赤外線センサ１ａ〜１ｄの検知時間を判断するこ
とにより上述のような異常事態が生じたか否かを判定す
るようにしているものである。そして、上述の警報処理
（図２のステップ１００）の後は、生活関連機器支援処
理サブルーチンが実行されることによって（図２のステ
ップ２００）、本装置の使用者の住宅内における行動パ
ターンがＣＰＵ５の処理によって学習されつつ、この学
習された行動パターンが実行され得ると赤外線センサ１
ａ〜１ｄの検知出力に基づいて、一定の条件の下で判断
された場合には、使用者の行動に先だって照明機器１４
ａ，１４ｂ等のいわゆる生活関連機器が駆動されるよう
になっている。

【００２７】図３にはこの生活関連機器支援処理サブル
ーチンの一例が示されており、以下、同図を参照しつつ
その処理内容について説明する。先ず、各種センサ信号
の入力が循環的に確認される（図３のステップ２０
２）。すなわち、赤外線センサ１ａ〜１ｄにより人の検
知がなされたか否か、第２のインターフェイス回路１２
を介して空調装置１３の手動による始動を知らせるＡＩ
ＲＣＯＮ動作信号又は照明機器１４ａ，１４ｂの手動に
よる点灯を知らせる照明動作信号の入力の有無が判断さ
れる。

【００２８】今、仮に本装置が初めて始動されたとし、
しかも、その直後使用者が次のような行動を行ったとす
る。すなわち、使用者が深夜の３時に寝室２０から廊下
に出て照明機器１４ａを手動スイッチ（図示せず）によ
り点灯し、さらに廊下を歩いてトイレ２２に入り、照明
機器１４ｂを手動により点灯すると共に、同じく手動に
より空調装置１３を始動し、その後、空調装置１３及び
各照明機器１４ａ，１４ｂを手動により電源断として寝
室２０へ戻ったとする。

【００２９】かかる前提の下、ステップ２０２の処理に
より、第１の赤外線センサ１ａのセンサ信号、照明機器
１４ａの点灯、第２の赤外線センサ１ｂのセンサ信号、
第３の赤外線センサ１ｃのセンサ信号、照明機器１４ｂ
の点灯及び空調装置１３の始動が順に検知されることと
なる。そして、これら各センサ信号及び動作信号は、そ
の発生時刻と共に、ＲＡＭ７に用意されている一時記憶
領域に仮の事象として一時的に記憶する処理が行われる
（図３のステップ２０４）。本実施例においては、本装
置の図示しない始動スイッチが断とされても、バックア
ップ電池１６によりＣＰＵ５に電源が供給されるように
なっており、一般的に良く知られている日時演算のプロ
グラムが実行されて常に現実の日時が認識できるように
なっている。

【００３０】そして、このＣＰＵ５によるソフトウェア
処理による時刻算出により、先の仮の事象記憶処理にお
ける各センサ信号等の検知時刻が確定されるようになっ
ている。仮の事象記憶処理の後は、次述するようにして
行動パターンの判定が行われる（図３のステップ２０
６）。先ず、ＲＡＭ７には後述するようないわゆる学習
機能により生活関連機器の使用に関する使用者の過去の
行動パターンが記憶されており、この記憶されている行
動パターンの中に、先の仮の事象記憶処理において仮に
記憶された事象、すなわち、略同一時刻（例えば、５分
程度の範囲内で）において同一のセンサ信号又は動作信
号が発生したことがあったか否かが判定される。

【００３１】上述した前提条件のように、本装置が初め
て始動された場合には、比較対象とするべき行動パター
ンが記憶されてないので、該当する行動パターンがない
ので、該当の行動パターン無しと判定されて（ＮＯ）、
続いて学習対象とするか否かの判定が行われることとな
る（図３のステップ２０８）。すなわち、上述のように
して仮の事象記憶として記憶された事象が一定回数（例
えば、３回）以上発生したものであるか否かを判定し、
一定回数以上発生したと判定された場合（ＹＥＳ）に
は、行動パターンの一つとしてＲＡＭ７内の特定の領域
に記憶され（図３のステップ２１２）、一連の処理が終
了し、先のメインルーチンへ戻ることとなるが、この行
動パターンとして記憶された後は、前述したステップ２
０６における行動パターン判定の際の基準データとして
供されることとなる。

【００３２】尚、初めて発生した事象である場合には、
仮の行動パターンとして記憶され、一定期間内に（この
例では、再び翌日の深夜３時に）同一の事象が発生しな
い場合には、学習対象でないとして（ＮＯの場合）、仮
の記憶がリセットされて一連の処理が終了し、先のメイ
ンルーチンへ戻ることとなる。

【００３３】一方、上述の前提とした使用者の行動が後
述するような条件の下で、既に行動パターンとして記憶
されている場合には、ステップ２０６の判定処理におい
て、第１の赤外線センサ１ａのセンサ出力が略同一時刻
で得られたことにより、そのセンサ信号の検知が一連の
行動パターン（毎晩、略同一の時刻にトイレ２２へ行く
という行動）の開始に該当すると判定されることとな
る。

【００３４】そして、使用者の手動による照明機器１４
ａ，１４ｂ等の点灯に先だって、照明機器１４ａ，１４
ｂの点灯及び空調装置１３の始動が、ＣＰＵ５からの制
御信号がリモート送信装置９，１０により送信されるこ
とにより行われる生活関連機器駆動処理が実行されるこ
ととなる（図３のステップ２１０）。上述のように生活
関連機器駆動処理が行われた後は、終了処理が行われる
（図３のステップ２１４）。すなわち、使用者による照
明機器１４ｂ及び空調装置１３の電源を断とする操作が
なくとも、第３の赤外線センサ１ｃにより使用者がトイ
レ２２から出たことが検知されることにより、照明機器
１４ｂの消灯及び空調装置１３の停止が第１及び第２の
リモート送信装置９，１０を用いて行われ、さらに、第
１の赤外線センサ１ａにより寝室２０へ戻った使用者が
検知されると照明機器１４ａの消灯が、同様に第２のリ
モート送信装置１０を利用して行われるようになってい
る。そして、この後は、先のメインルーチンへ戻ること
となる。

【００３５】上述した実施例においては、ＣＰＵ５、第
１のインターフェイス回路１１、第１及び第２のリモー
ト送信装置９，１０により生活関連設備遠隔操作手段が
実現され、ＣＰＵ５と図２におけるステップ２００の実
行により行動パターン学習指令手段が実現されるように
なっている。

【００３６】また、上述した実施例においては、深夜に
トイレを使用する場合を例に採り説明したが、勿論この
ような例に限定される必要はなく、毎日の生活の中で繰
り返し行われる一連の行動に起因する各種機器の始動、
停止であれば、全く同様に適用できるものであり、勿論
制御対象となるのは、上述の空調装置１３や照明機器１
４ａ，１４ｂに限られるものではなく、他の機器（例え
ば、洗濯機等）であってもよいものである。

【００３７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は以下の効果を発揮する。 住居等の生活空間において、人間の活動を監視し、
その活動パターンに応じて照明や空調等の自動運転を行
ったり、人間の生活異変を検知して警報を発する人間活
動監視補助装置を提供できる。

【００３８】 本発明の人間活動監視補助装置は、居
住者の行動パターンにおいて要求される生活関連設備を
自動的に先行運転するので、居住者に個別の生活関連設
備を操作する手間をかけることなく、かつ遅滞なく生活
関連設備を運転できる。 センサ間で人が倒れた場合にそれを検知する機能を
有する人間活動監視補助装置にあっては、お年寄り等の
生活異変をいち早く家人等に知らせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る人間活動監視補助装置の一実施例
における構成を示す構成図である。

【図２】本発明に係る人間活動監視補助装置に用いられ
るＣＰＵによる制御手順を示すメインフローチャートで
ある。

【図３】本発明に係る人間活動監視補助装置に用いられ
るＣＰＵによる生活関連機器支援処理の具体的制御手順
を示すサブルーチンフローチャトである。

【図４】本発明に係る人間活動監視補助装置が使用され
る住宅の構成例を示す平面配置図である。

【図５】赤外線センサの出力例を示す波形図である。

【符号の説明】

１ａ〜１ｄ 赤外線センサ ５ ＣＰＵ ８ 警報装置 ９ 第１のリモー
ト送信装置 １０ 第２のリモート送信装置 １３ 空調装置 １４ａ，１４ｂ 照明機器 １６ バックアッ
プ電池

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G08B 25/04 F24F 11/02 G06F 9/44

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 生活空間内における人間の活動を監視す
   るとともにその活動を補助する人間活動監視補助装置で
   あって； 該空間内における人体の移動を検知する人体移動検知セ
   ンサと； 照明、空調等の該空間の生活関連設備をリモートコント
   ロールする生活関連設備遠隔操作手段と； 上記人体移動検知センサからの人体移動信号、及び、上
   記生活関連設備の運転状況を表す該設備遠隔操作手段か
   らの運転信号を入力され、 これらの信号を時刻と関連付けて生活データとして記憶
   し、 この生活データを解析して、複数回にわたり同様の生活
   データパターンが存在するか否か、すなわち該生活空間
   内の人間の行動パターンの“同じらしさ”を判定・学習
   し、 この学習に基づき、時刻と人体移動検知センサよりの信
   号から同じらしい行動パターンの開始を認識し、 該行動パターンに添うように、先行して上記生活関連設
   備を自動的に運転する指令を、上記生活関連設備遠隔操
   作手段に発する、 行動パターン学習指令手段と； 警報を発する警報手段と、 上記人体移動検知センサのうちの予め定められたセンサ
   の信号を監視して、所定時間内に人体の通過がなかった
   と判断された場合には、移動途中に人間が倒れたと判定
   し、上記警報手段に警報発生を指令する警報指令手段
   と、 を具備することを特徴とする人間活動監視補助装置。
2. 【請求項２】 学習された行動パターンが実行され得る
   と、一定の条件の下で判断された場合には、使用者の行
   動に先だって照明機器が点灯されることを特徴とする請
   求項１記載の人間活動監視補助装置。