JP3902431B2 - bathroom - Google Patents

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JP3902431B2
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  • Image Analysis (AREA)
  • Bathtubs, Showers, And Their Attachments (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像装置を有し、人体の動きを検出し異常が生じた場合には、遠隔場所に居る他者に警報を発する人体検出装置を有する浴室に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、人体検出装置は、図15に示されるように、浴室を撮像した画像を複数の領域に分割する領域分割手段を設け、この領域分割手段によって浴槽領域Aと入口領域Cと洗場領域Bとにほぼ3等分して入浴者の動きを検出していた。一方、浴室の形態は一律ではなく、特に浴室へ出入りする入口の位置は概ね浴槽側から見て、正面、右側面、左側面の3つの形態がある。また、浴槽の大きさも各種のサイズがある。さらに、シャワー、カウンタの位置もさまざまである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような人体検出装置を有する浴室においては、特に洗場の両側にはカウンタ、シャワー装置等が位置し、洗場領域における画像データ量が多くなるため、画像の処理に時間を要し、人体検出が不安定となる問題があった。また、単に洗場の検知領域を狭くしたのみでは、浴槽の大きさ等による悪影響、例えば洗場が浴槽の影に入り動きの検出を円滑にできにくい等の問題点を有していた。また、浴室のドアの位置によっては検出しにくいという問題もあった。
【0004】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、安定した人体の動きの検出を行うことができる浴室を提供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の浴室は、浴槽と、洗場と、出入口とを有する浴室と、該浴室を撮像して画像処理する人体検出センサと、撮像した画像を複数の領域に分割する領域分割手段と、分割された領域毎に動き量を演算する動き量演算手段と、前記領域分割手段によって浴槽領域と入口領域と浴槽及び入口領域によって挟まれる中間領域とに区分され、該中間領域内には洗場領域を設け、かつ、中間領域内であって洗場領域外には画像の処理を行なわない無効領域を設けたことを第1の特徴としている。
この第1の特徴によれば、三分割した洗場領域のすべてを処理対象として使用せずに、洗場領域の周囲に画像の検出処理を行なわない領域を設けたことで、浴室の壁面、シャワー、カウンタ等の画像データを処理の対象から除外している。すなわち、画像の処理を行わない無効領域、言い換えれば検出の空白エリアを設けることで、画像の検出、処理の迅速化を図り、検出を安定させ、誤検出を防止することができる。
【0006】
また、本発明の浴室は、浴槽と、洗場と、出入口とを有する浴室と、該浴室を撮像して画像処理する人体検出センサと、撮像した画像を複数の領域に分割する領域分割手段と、分割された領域毎に動き量を演算する動き量演算手段と、前記領域分割手段によって浴槽領域と入口領域と浴槽及び入口領域によって挟まれる中間領域とに区分され、該中間領域内には洗場領域を設け、中間領域内であって洗場領域外には画像の処理を行なわない無効領域を設け、前記洗場領域を前記中間領域内で可動させる変更手段を設けたことを第2の特徴としている。
この第2の特徴によれば、上記の特徴に加え、洗場領域を中間領域内で可動させる変更手段を設けたことで、浴室の入口の方向、浴室の大きさ、浴槽のサイズ、浴室天井の高さ等により画像を撮像して処理するための最適の領域が選択でき、現地の実状に適合した最も撮像処理に必要な洗場床面位置を選択可能となる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図1は本発明の一実施形態を示す全体構成図である。図2は本発明の一実施形態を示す電気回路のブロック図である。図3は人体検出センサの画像検出部の1画素を構成する画像コア回路の構成を示す回路図である。
【0009】
図1は本発明の一実施形態の概略を示すものであって、浴室1の内部には浴槽2及び洗場3を設けてある。4は浴室1への入口である。5は人体検出装置であり、浴室1の内壁面上部に取り付けてある。
具体的には、浴槽2の長手方向に接する浴室壁面の上部位置に取り付けてある。温水機器40には、該温水機器40を遠隔位置から操作する浴室に設置した風呂リモコン60及び台所に設置した台所リモコン70を接続してある。また浴室1の壁面又は天井には電灯等の照明機器71が取り付けてある。
そして人体検出装置5は、本実施形態では浴室1の壁面に取り付けているが、この例に限ることなく、浴室1の天井面に取り付けても良い。
人体検出装置5は、人工網膜チップを組み込んだ撮像装置を有し、浴室1における人体の動きを撮像して画像処理する人体検出センサ51と、赤外線による熱検知により人体を検知する赤外線センサ52とから構成している。
【0010】
浴室1には温水機器40を遠隔操作する風呂リモコン60を設置し、また台所には温水機器40を遠隔操作する台所リモコン70を設置している。
ここに、温水機器40とは、浴槽に給湯等水を加熱するための機器であり、具体的には給湯器付風呂釜、給湯器付暖房機、温水暖房機、給湯器等により構成されている。
温水機器にはガスを燃料とするもののみならず石油を燃料とするものでもよい。
温水機器40と、リモコン60、70と、人体検出装置5との接続については、図1のものにおいては、まず温水機器40と台所リモコン70とがケーブル41により接続され、温水機器40と風呂リモコン60とがケーブル41で接続され、さらに温水機器40と人体検出装置5とがケーブル41で接続されている。ケーブル41の末端には分岐された分岐コネクタ43を設けてあり、一方には人体検出装置5、他方には退室時に操作するスイッチ80を有する退室リモコンを接続してある。
そして、給湯器等を制御する前記リモコン60、70には、浴室1に入浴者がいることを知らせる液晶表示パネル等の表示部を有しており、人体検出装置5が入浴者を検知して、検知信号を出力すると、表示部が点灯等表示するようにしてもよい。
表示部は上記のものに限られず、入浴者の動きが一定時間無かった場合、浴槽で寝ているかまたは倒れたと推測し、まず風呂リモコン60で警報音あるいは音声により注意を喚起し、浴室側から応答が所定時間内にない場合には、台所リモコン70において警報音あるいは音声により家族等他者に警報報知するようにしておけばよい。
【0011】
そして、温水機器40の内部には熱交換器及びバーナが内蔵されており、制御のための各種センサを設けてある。
また、温水機器40から浴槽2に対して給湯落しこみ管46が接続配管されている。また、人体検出装置5を作動させるための電源は、温水機器40の電源プラグ47から導入され、温水機器40のコントローラ42部の図示しないトランスを介して降圧され低電圧化されて供給される。
【0012】
図2は人体検出装置5の具体構成を示したものであり、人工網膜チップを利用した人体検出センサ51と、赤外線センサ52とからなる。
人体検出センサ51は浴室領域を撮像する撮像装置6と、撮像装置6を制御すると共に処理情報を判定等する制御装置7とから構成されている。
また、制御装置7と外部のリモコン60、70とは例えば後述する通信IC等の通信部53により送受信するようにしてある。
そして、人体検出センサ51の他に赤外線センサ52を同一のケース体内に設け、その制御装置7を共用し、浴室1が暗い場合の監視の相互補填を行なうようにしてある。
【0013】
前記撮像装置6の撮像部8は、縦128×横128画素からなる画像検出部9、結像レンズ10、スキャナ11、マルチプレクサ12及びスキャナ駆動制御部13から構成されている。画像検出部9の画素はそれぞれモノクロ256階調「レベル0(黒)〜255(白)の256階調」で表現される。画像検出部9の一部画素(32画素×32画素)を使用して検知処理するようにしてもよい。
【0014】
そして、撮像部8においては、浴室内の画像は、結像レンズ10によって画像検出部9に結像される。スキャナ11は、スキャナ駆動制御部13によって駆動制御されており、スキャナ駆動制御部13は画像検出部9の各画素列を順次一定周期毎に受光状態(オン状態)となるように制御している。
受光状態となった1列の各画素から同時に出力された光電流は、マルチプレクサ12によって複数の電気信号として1つの電気信号にまとめられ、増幅器14で増幅された後、アナログ電圧として出力される。アナログデータからデジタルデータへの変換は制御装置7により行うようにしてある。
【0015】
また、画像検出部9の各画素は、図3に示すように画素コア回路17によって構成されている。画素コア回路17は受光素子18、電荷蓄積回路19、感度可変回路20から構成されており、感度可変端子21及びリセット端子22がスキャナ11に接続され、光電流出力端子23がマルチプレクサ12に接続されている。
【0016】
図2においてゲイン調整部16は、画像出力部15における画像平均値(画像の明るさ)をチェックし、画像平均値が適切な範囲から外れていれば、増幅器14によって撮像装置6のゲインを調整すると共にスキャナ駆動制御部13によって画像検出部9の蓄積時間を調整し、適正な明るさの画像が得られるように調光する。
【0017】
人工網膜チップを用いた撮像装置6では、画像の階調平均値は、画像検出部9を構成する全画素における階調(0階調(黒)〜255階調(白)の256階調)の平均値であり、0〜255の値で表わさせる。
この画像平均値は増幅器14のゲインと画像検出部9の画像蓄積時間によって決定される。
ここで、ゲインはカメラの絞りに相当し、画像蓄積時間はカメラのシャッタースピードに相当する。従って、撮像装置6の適正な画像階調平均値を得ようとすれば、適当なゲインに固定しておき、画像蓄積時間を調整すればよい。あるいは、適当な画像蓄積時間を固定しておき、ゲインを調整するようにすればよい。
【0018】
そして、図2において少なくとも撮像をおこなう画像検出部9とスキャナ11とスキャナ駆動部13とゲイン調整部16とは、1チップで構成されている。このチップは人工網膜チップと称される。
また、このチップの裏面位置には、基板上に制御装置7を設けてあり、この制御装置7はマイクロコンピュータからなり、この内部には人体検出センサ51による検知処理を行なう検知領域を複数の領域に分割する領域分割手段24等をソフトウエアとして組み込んである。
【0019】
具体的には、図4に示すように、制御装置7に入力された画像情報を処理するためのポイントテーブル25を、入口領域26と中間領域27と浴槽領域28との3つの領域に分割するものである。ここに入口領域26とは、浴室の場合には浴室内であって浴室への入口ドアの近傍に位置する領域をいう。浴槽領域28とは浴槽が位置している領域をさす。中間領域27とは、入口領域26と浴槽領域28とに挟まれた領域をいい、主として頭や体を洗う洗場床部の領域をいう。
【0020】
図7は中間領域27と洗場領域29との関係を示すものであり、この中間領域27内には洗場領域29を設けてある。洗場領域29の範囲は中間領域27の範囲よりも狭くなっている。そして中間領域27内であって洗場領域29外には画像の処理を行なわない無効領域30を設けてある。この無効領域30は検出処理の空白部分であり、この無効領域30に位置する画像データは何ら人体検出センサの演算のためには使用しないものである。無効領域30には主として浴室の壁面、シャワー、カウンタ等が位置しており、これらは特に人体の動きの検出には無関係である点に注目し、この部分の画像データを処理しないようにしている。これにより、画像情報を処理するためのRAM容量を少なくすることができる。
また、中間領域内に位置する洗場領域29は、前記した中間領域27内で変更できるようになっている。たとえば、図11のように浴槽領域28から見て入口が正面にある場合であって、浴槽のサイズが大きい場合においては、洗場領域29は標準状態のパターンである図7のものに比べて、やや入口領域26側に片寄せるようにしておけばよい。これにより、浴槽の形状に基づく洗場領域29の検知範囲が縮小することを防止できる。また、図12のように浴槽領域28から見て入口が正面にある場合であって、浴槽のサイズが小さい場合においては、洗場領域29は標準状態のパターンである図7のものに比べて、やや浴槽領域26側に片寄せるようにしておけばよい。これにより、浴槽領域28と洗場領域29とを連続的にとらえることができる。
さらに図13のように浴槽領域28から見てシャワー、カウンタ等が右側面側にある場合であって、浴槽のサイズが標準の場合においては、標準状態のパターンである図7のものに比べて、洗場領域29を左側面側に片寄せるようにしておけばよい。これにより、無効領域30を拡大して、画像データの処理数を減らし、検出の迅速化を図ることができる。
さらに図14のように浴槽領域28から見てシャワー、カウンタ等が左側面側にある場合であって、浴槽のサイズが標準の場合においては、標準状態のパターンである図7のものに比べて、洗場領域29を右側面側に片寄せるようにしておけばよい。これにより、無効領域30を拡大して、画像データの処理数を減らし、検出の迅速化を図ることができる。
このように、上記の各設置パターンを工場からの出荷時に制御装置7あるいはEEPROM等のパターン記憶手段75に記憶させておけばよい。そして、現場での取り付け時には、機器側に設けたディップスイッチ77等を切り替えることにより、変更手段76を介して現場の浴室に対応したパターンを選択するようにしてある。この変更は、風呂リモコンに設けた設定スイッチによる切り替えにより行なうようにしてもよい。
【0021】
そして、人体検出センサ51を構成する結像レンズ10と撮像装置6と制御装置7とは、前記赤外線センサ52と共に1つのケースに納められ、人体センサセットとして壁面等に取り付けられる。取り付け位置は浴室への出入口4を含め、浴室1全体を監視領域として視野角内におさめるようにすれば良い。
【0022】
そして、撮像装置6の検出出力と赤外線センサ52の検知出力はそれぞれ判定手段32へ入力される。判定手段32は撮像装置6からの出力と赤外線センサからの出力に基づき、浴室における入浴者の有無や入浴者の動きなどを総合的に判断するようになっている。
【0023】
人工網膜により検出した画像は次のように画像処理される。
画像を制御、処理する制御装置7は、画像検出部9を構成する全画素から画像情報を所定時間毎に受信し、所定時間毎に画像情報を受け取ると、該画像情報を処理し、判定手段32により入浴者の動きを判定するのである。
【0024】
次に、撮像装置6でとらえた画像から人の動きを抽出するための画像処理方法を説明する。
マイクロコンピュータで構成される制御装置7は、所定時間毎に画像情報を受け取ると、当該画像情報から入浴者の動きを所定の解析アルゴリズムに従って解析し、入浴者の動きを監視する。
【0025】
具体的には、いま図9(a)のように正方形の物体の画像(明画像)Pが位置P1から位置P2へ移動したとする。このとき、明るい画素を記号B、暗い画素を記号Dで表わせば、前回画像は図9(b)で表わされ、今回画像は図9(c)で表わされる。この前後の画像は、制御装置7内の画像記憶手段により一旦記憶される。連続して撮像された画像は順次更新され常に最新の両画像が記憶されるようになっている。そして制御装置7に設けた動き量を演算する動き量演算手段81により、分割された領域毎に前記2枚の画像が比較されて、各領域の各画素(x、y)毎に、前回画像pの受光量Pp(x、y)と今回画像nの受光量Pn(x、y)との差分(動き量)
D(x、y)=Pn(x、y)−Pp(x、y)
が演算され、演算結果は図11のような差分画像として得ることができる。
【0026】
図10の差分画像においては、差分D(x、y)が正の画素は+記号で表わし、負の画素は−記号で表わし、D(x、y)がゼロの画素は0記号で表わしている。このような各画素の差分の総和を捉えることで、動きがあるか否かを領域毎に判定することができ、この判定は制御装置7に設けた動き判定手段82にて行われる。動き量が生じていなければ「動きなし」と判定され、動き量が生じていれば「動きあり」と判定される。
【0027】
次に、浴室1に人が入室したか否か等の判別について説明する。
図5において、人が浴室1に入り始めると、まず待機状態にある赤外線センサ52が人体を検知してオンとなる(ステップS1)と共に人体検出センサ51が洗場において人を検知すると(ステップS3)、入室したものと判断する(ステップS4)。
【0028】
この入室判定において、人体検出センサ51による人体検知には撮像及び動き量の演算等に時間を要すること、あるいは浴室1が暗い場合には監視感度が鈍いことから、赤外線センサ52を併用し、赤外線センサ52が検出した後、人体検出センサ51が共に人を検出することで、人体検出センサ51の弱点を補い、入室の確実を期しているものである。
【0029】
また、浴室1からの退出時においても、赤外線センサ52がオフとなった場合(ステップS5においてノーの場合)で、かつ、人体検出センサ51が動き量を検知しない場合(ステップS6においてノーの場合)に、前記退室スイッチ80のオン操作を条件に浴室1から退出したものと判断させている(ステップS7)。
【0030】
そして、人体検出センサ51が洗場3において人を検知しなかった場合(ステップS3でノーの場合)でも、浴槽2において人を検知すると(ステップS8)、赤外線センサ52及び人体検出センサ51が共に人を検知している場合には(ステップS9、S10)、入室しているものと判断することとしている(ステップS4)。
【0031】
次に、前述したように浴室への入室判断がされると、人体停止の検出フローに入り、撮像装置6によって前述したように所定時間間隔で監視領域を撮像して、前回画像と今回画像とを一旦制御装置7に記憶させる。次に、制御装置7にプログラムされた動き量演算手段81により、各領域毎の各画素毎に、前回画像の受光量と今回画像の受光量との差分(動き量)を演算する。
そして、これらの情報は制御装置7の判定手段32に送られ、人体の動き停止の判定がなされるのである。
【0032】
なお、上述した実施形態は本発明の好適な実施形態を示すものであって、本発明はこれに限定されることなく、その範囲内で各種設計変更可能である。
例えば、本実施形態ではシステムバスルームについて説明したが、この例に限られることなくこれ以外の既存の浴室にも設置できるものである。
【0033】
【発明の効果】
以上のように本発明は、三分割した洗場領域のすべてを処理対象として使用せずに、洗場領域の周囲に画像の検出処理を行なわない領域を設けたことで、浴室の壁面、シャワー、カウンタ等の画像データを処理の対象から除外し、処理の迅速化を図り、検出を安定させ、誤検出を防止することができる。
また本発明は、洗場領域を中間領域内で可動させる変更手段を設けたことで、浴室の入口の方向、浴室の大きさ、浴槽のサイズ、浴室天井の高さ等により画像を撮像して処理するための最適の領域が選択でき、現地の実状に適合した最も撮像処理に必要な洗場床面位置を選択可能となる。
さらに本発明は、動き量を演算して人体の動きの有無を判定する動き判定手段を設けたものにおける人体検出の安定化を図ることができ、また迅速に動き量を測定できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の一実施形態を示す全体構成図である。
【図2】図2は本発明の一実施形態を示す電気回路のブロック図である。
【図3】図3は人体検出センサの画像検出部の1画素を構成する画像コア回路の構成を示す回路図である。
【図4】図4はセンサの検知範囲を示す説明図である。
【図5】図5は本発明の一実施形態を示すフローチャートである。
【図6】図6は人体検出センサから見た浴室の俯瞰図である。
【図7】図7は分割した領域の説明図である。
【図8】図8は本発明の一実施形態の制御ブロック図である。
【図9】図9の(a)は右下方へ向けて移動した物体の現画像と前画像を示す図、(b)は前画像の明暗を各画素毎に示す図、(c)は現画像の明暗を各画素毎に示す図である。
【図10】図10は画像の境界に対応する画素における明暗の変化を示す差分画像を表わした図である。
【図11】図11は分割領域のパターン図である。
【図12】図12は分割領域のパターン図である。
【図13】図13は分割領域のパターン図である。
【図14】図14は分割領域のパターン図である。
【図15】図15は従来例を示すものである。
【符号の説明】
1 浴室
2 浴槽
3 洗場
4 出入口
5 人体センサ
6 撮像装置
7 制御装置
9 画像検出部
15 画像出力部
17 画像コア回路
24 領域分割手段
26 入口領域
27 中間領域
28 浴槽領域
29 洗場領域
40 温水機器
41 ケーブル
42 コントローラ
47 電源プラグ
51 人体検出センサ
52 赤外線センサ
60 風呂リモコン
70 台所リモコン
75 パターン記憶手段
76 変更手段
81 動き量演算手段
82 動き判定手段
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a bathroom having a human body detection device that has an imaging device and issues a warning to another person at a remote location when an abnormality occurs due to detection of movement of a human body.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as shown in FIG. 15, the human body detection device is provided with a region dividing unit that divides an image obtained by imaging a bathroom into a plurality of regions, and this region dividing unit provides a bathtub region A, an entrance region C, and a wash area B. The movement of the bather was detected in approximately three equal parts. On the other hand, the form of the bathroom is not uniform, and the position of the entrance to and from the bathroom is generally in three forms: the front, the right side, and the left side as seen from the bathtub side. There are also various sizes of bathtubs. In addition, there are various locations for showers and counters.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in a bathroom having a human body detection device as described above, a counter, a shower device, etc. are particularly located on both sides of the washroom, and the amount of image data in the washroom area increases, so it takes time to process the image. However, there is a problem that human body detection becomes unstable. In addition, simply narrowing the detection area of the washing place has a bad influence due to the size of the bathtub, for example, the washing place enters the shadow of the bathtub and it is difficult to smoothly detect the movement. There is also a problem that it is difficult to detect depending on the position of the bathroom door.
[0004]
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a bathroom that can stably detect the movement of a human body.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the bathroom of the present invention includes a bathroom having a bathtub, a washroom, and an entrance, a human body detection sensor that captures and processes the bathroom, and the captured images in a plurality of regions. The area dividing means for dividing, the movement amount calculating means for calculating the amount of movement for each divided area , and the area dividing means are divided into a bathtub area, an entrance area, and an intermediate area sandwiched between the bathtub and the entrance area, A first feature is that a wash area is provided in the intermediate area, and an invalid area that does not perform image processing is provided in the intermediate area and outside the wash area.
According to this first feature, by not providing the entire wash area divided into three as processing targets, and by providing an area around the wash area where image detection processing is not performed, the wall surface of the bathroom, Image data such as showers and counters are excluded from processing targets. That is, by providing an invalid area where image processing is not performed, in other words, a detection blank area, it is possible to speed up image detection and processing, stabilize detection, and prevent erroneous detection.
[0006]
The bathroom of the present invention includes a bath having a bathtub, a washroom, and an entrance, a human body detection sensor that images the bathroom and performs image processing, and an area dividing unit that divides the captured image into a plurality of areas. The movement amount calculating means for calculating the amount of movement for each divided area , and the area dividing means are divided into a bathtub area, an entrance area, and an intermediate area sandwiched between the bathtub and the entrance area. A second area is provided with a changing area for providing a field area, providing an ineffective area in the intermediate area and not processing the image outside the washing area, and moving the washing area within the intermediate area. It is a feature.
According to the second feature, in addition to the above feature, by providing a changing means for moving the washing area within the intermediate area, the direction of the entrance of the bathroom, the size of the bathroom, the size of the bathtub, the bathroom ceiling It is possible to select an optimal region for capturing and processing an image according to the height of the image, and to select a wash floor surface position that is most necessary for the image capturing process and that matches the actual state of the site.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram of an electric circuit showing an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of an image core circuit constituting one pixel of the image detection unit of the human body detection sensor.
[0009]
FIG. 1 shows an outline of an embodiment of the present invention, and a bathtub 2 and a washroom 3 are provided inside a bathroom 1. 4 is an entrance to the bathroom 1. Reference numeral 5 denotes a human body detection device which is attached to the upper part of the inner wall surface of the bathroom 1.
Specifically, it is attached to the upper position of the bathroom wall surface in contact with the longitudinal direction of the bathtub 2. Connected to the hot water device 40 are a bath remote controller 60 installed in the bathroom for operating the hot water device 40 from a remote location and a kitchen remote controller 70 installed in the kitchen. A lighting device 71 such as an electric lamp is attached to the wall or ceiling of the bathroom 1.
And although the human body detection apparatus 5 is attached to the wall surface of the bathroom 1 in this embodiment, you may attach to the ceiling surface of the bathroom 1 not only in this example.
The human body detection device 5 includes an imaging device incorporating an artificial retina chip, and a human body detection sensor 51 that images and processes the movement of the human body in the bathroom 1 and an infrared sensor 52 that detects a human body by thermal detection using infrared rays. Consists of.
[0010]
A bath remote controller 60 for remotely operating the hot water device 40 is installed in the bathroom 1, and a kitchen remote controller 70 for remotely operating the hot water device 40 is installed in the kitchen.
Here, the hot water device 40 is a device for heating water such as hot water in the bathtub, and specifically includes a bath with a hot water heater, a heater with a hot water heater, a hot water heater, a hot water heater, and the like. Yes.
The hot water apparatus may be one that uses not only gas as fuel but also petroleum.
Regarding the connection between the hot water device 40, the remote controllers 60 and 70, and the human body detecting device 5, in the one shown in FIG. 1, first, the hot water device 40 and the kitchen remote controller 70 are connected by the cable 41, and the hot water device 40 and the bath remote controller are connected. 60 is connected by a cable 41, and the hot water device 40 and the human body detection device 5 are connected by a cable 41. A branch connector 43 is provided at the end of the cable 41. One of the human body detecting devices 5 is connected to one end of the cable 41, and an exit remote controller having a switch 80 operated when leaving the room is connected to the other end.
The remote controls 60 and 70 for controlling the water heater and the like have a display unit such as a liquid crystal display panel for notifying that there is a bather in the bathroom 1, and the human body detection device 5 detects the bather. When the detection signal is output, the display unit may display lighting or the like.
The display unit is not limited to the above, and if there is no movement of the bather for a certain period of time, it is assumed that the user is sleeping or falls down in the bathtub. If the response is not within a predetermined time, the kitchen remote controller 70 may alert the other person such as a family by an alarm sound or voice.
[0011]
And the heat exchanger and the burner are incorporated in the inside of the hot water apparatus 40, and the various sensors for control are provided.
A hot water drop-in pipe 46 is connected to the bathtub 2 from the hot water device 40. In addition, power for operating the human body detection device 5 is introduced from a power plug 47 of the hot water device 40, and is stepped down and supplied through a transformer (not shown) of the controller 42 of the hot water device 40.
[0012]
FIG. 2 shows a specific configuration of the human body detection device 5, which includes a human body detection sensor 51 using an artificial retina chip and an infrared sensor 52.
The human body detection sensor 51 includes an imaging device 6 that images a bathroom region, and a control device 7 that controls the imaging device 6 and determines processing information.
The control device 7 and the external remote controllers 60 and 70 are configured to transmit and receive by a communication unit 53 such as a communication IC described later.
In addition to the human body detection sensor 51, an infrared sensor 52 is provided in the same case body, the control device 7 is shared, and mutual compensation for monitoring when the bathroom 1 is dark is performed.
[0013]
The image pickup unit 8 of the image pickup apparatus 6 includes an image detection unit 9 having 128 vertical pixels × 128 horizontal pixels, an imaging lens 10, a scanner 11, a multiplexer 12, and a scanner drive control unit 13. Each pixel of the image detection unit 9 is expressed by 256 monochrome gradations “256 gradations of level 0 (black) to 255 (white)”. Detection processing may be performed by using some pixels (32 pixels × 32 pixels) of the image detection unit 9.
[0014]
In the imaging unit 8, the image in the bathroom is imaged on the image detection unit 9 by the imaging lens 10. The scanner 11 is driven and controlled by a scanner drive control unit 13, and the scanner drive control unit 13 controls each pixel column of the image detection unit 9 so as to sequentially enter a light receiving state (on state) at regular intervals. .
The photocurrents simultaneously output from the pixels in one column in the light receiving state are combined into a single electric signal as a plurality of electric signals by the multiplexer 12, amplified by the amplifier 14, and then output as an analog voltage. Conversion from analog data to digital data is performed by the control device 7.
[0015]
Each pixel of the image detection unit 9 is constituted by a pixel core circuit 17 as shown in FIG. The pixel core circuit 17 includes a light receiving element 18, a charge storage circuit 19, and a sensitivity variable circuit 20. A sensitivity variable terminal 21 and a reset terminal 22 are connected to the scanner 11, and a photocurrent output terminal 23 is connected to the multiplexer 12. ing.
[0016]
In FIG. 2, the gain adjustment unit 16 checks the image average value (image brightness) in the image output unit 15, and adjusts the gain of the imaging device 6 by the amplifier 14 if the image average value is out of an appropriate range. At the same time, the accumulation time of the image detection unit 9 is adjusted by the scanner drive control unit 13, and the light is adjusted so that an image with appropriate brightness is obtained.
[0017]
In the imaging device 6 using the artificial retina chip, the average gradation value of the image is a gradation (256 gradations from 0 gradation (black) to 255 gradations (white)) in all pixels constituting the image detection unit 9. The average value is represented by a value of 0-255.
This average image value is determined by the gain of the amplifier 14 and the image accumulation time of the image detector 9.
Here, the gain corresponds to the aperture of the camera, and the image accumulation time corresponds to the shutter speed of the camera. Therefore, in order to obtain an appropriate image gradation average value of the imaging device 6, it is only necessary to fix the gain to an appropriate gain and adjust the image accumulation time. Alternatively, an appropriate image accumulation time may be fixed and the gain adjusted.
[0018]
In FIG. 2, at least the image detection unit 9 that performs imaging, the scanner 11, the scanner driving unit 13, and the gain adjustment unit 16 are configured by one chip. This chip is called an artificial retina chip.
Further, a control device 7 is provided on the substrate at the back surface position of the chip, and the control device 7 is composed of a microcomputer, and a detection region for performing detection processing by the human body detection sensor 51 is provided in a plurality of regions. The area dividing means 24 and the like for dividing the area into software are incorporated as software.
[0019]
Specifically, as shown in FIG. 4, the point table 25 for processing the image information input to the control device 7 is divided into three areas: an entrance area 26, an intermediate area 27, and a bathtub area 28. Is. Here, the entrance area 26 refers to an area located in the bathroom and in the vicinity of the entrance door to the bathroom in the case of a bathroom. The bathtub area | region 28 refers to the area | region where the bathtub is located. The intermediate region 27 refers to a region sandwiched between the entrance region 26 and the bathtub region 28, and mainly refers to the region of the wash floor where the head and body are washed.
[0020]
FIG. 7 shows the relationship between the intermediate area 27 and the washing area 29, and the washing area 29 is provided in the intermediate area 27. The range of the wash area 29 is narrower than the range of the intermediate area 27. An invalid area 30 in which no image processing is performed is provided in the intermediate area 27 and outside the washing area 29. This invalid area 30 is a blank part of the detection process, and the image data located in this invalid area 30 is not used for the calculation of the human body detection sensor. In the invalid area 30, mainly the wall surface of the bathroom, the shower, the counter, etc. are located, and pay attention to the fact that they are not particularly relevant to the detection of the movement of the human body, so that the image data of this part is not processed. . Thereby, the RAM capacity for processing image information can be reduced.
The wash area 29 located in the intermediate area can be changed in the intermediate area 27 described above. For example, when the entrance is in front as viewed from the bathtub area 28 as shown in FIG. 11 and the bathtub size is large, the wash area 29 is compared to the standard pattern of FIG. However, it is only necessary to move it slightly toward the entrance region 26 side. Thereby, it can prevent that the detection range of the washing area 29 based on the shape of a bathtub shrinks. Further, when the entrance is in front as viewed from the bathtub area 28 as shown in FIG. 12 and the bathtub size is small, the washing area 29 is compared with the standard pattern of FIG. It may be arranged so as to be slightly shifted toward the bathtub region 26 side. Thereby, the bathtub area | region 28 and the wash area 29 can be caught continuously.
Further, as shown in FIG. 13, when the shower, counter, etc. are on the right side when viewed from the bathtub area 28, the bathtub size is standard, compared to the standard pattern of FIG. The wash area 29 may be shifted to the left side. As a result, the invalid area 30 can be enlarged, the number of image data processes can be reduced, and the detection can be speeded up.
Further, as shown in FIG. 14, when the shower, counter, etc. are on the left side when viewed from the bathtub area 28, the bathtub size is standard, compared to the standard pattern of FIG. The wash area 29 may be shifted to the right side. As a result, the invalid area 30 can be enlarged, the number of image data processes can be reduced, and the detection can be speeded up.
In this way, the above-described installation patterns may be stored in the control device 7 or the pattern storage means 75 such as an EEPROM at the time of shipment from the factory. At the time of installation at the site, the pattern corresponding to the bathroom at the site is selected via the changing means 76 by switching the dip switch 77 provided on the device side. This change may be performed by switching with a setting switch provided on the bath remote controller.
[0021]
The imaging lens 10, the imaging device 6, and the control device 7 constituting the human body detection sensor 51 are housed in one case together with the infrared sensor 52 and attached to a wall surface or the like as a human body sensor set. The attachment position may be set so that the entire bathroom 1 including the entrance 4 to the bathroom is within the viewing angle as a monitoring area.
[0022]
Then, the detection output of the imaging device 6 and the detection output of the infrared sensor 52 are respectively input to the determination unit 32. Based on the output from the imaging device 6 and the output from the infrared sensor, the determination means 32 comprehensively determines the presence / absence of a bather in the bathroom and the movement of the bather.
[0023]
The image detected by the artificial retina is subjected to image processing as follows.
The control device 7 for controlling and processing the image receives image information from all the pixels constituting the image detection unit 9 at predetermined time intervals, and receives the image information at predetermined time intervals, processes the image information, and determines means. 32, the movement of the bather is determined.
[0024]
Next, an image processing method for extracting a human motion from an image captured by the imaging device 6 will be described.
When receiving image information every predetermined time, the control device 7 constituted by a microcomputer analyzes the bather's movement from the image information according to a predetermined analysis algorithm, and monitors the bather's movement.
[0025]
Specifically, it is assumed that the image (bright image) P of the square object has moved from the position P1 to the position P2 as shown in FIG. At this time, if a bright pixel is represented by a symbol B and a dark pixel is represented by a symbol D, the previous image is represented by FIG. 9B, and the current image is represented by FIG. 9C. The before and after images are temporarily stored by the image storage means in the control device 7. Images captured continuously are sequentially updated so that the latest images are always stored. Then, the two images are compared for each divided region by the motion amount calculating means 81 for calculating the amount of motion provided in the control device 7, and the previous image for each pixel (x, y) of each region. Difference (movement amount) between the received light amount Pp (x, y) of p and the received light amount Pn (x, y) of the current image n
D (x, y) = Pn (x, y) -Pp (x, y)
And the calculation result can be obtained as a difference image as shown in FIG.
[0026]
In the difference image of FIG. 10, a pixel with a positive difference D (x, y) is represented by a + symbol, a negative pixel is represented by a-symbol, and a pixel with D (x, y) being zero is represented by a 0 symbol. Yes. By capturing the sum of the differences between the respective pixels, it can be determined for each region whether or not there is a motion, and this determination is performed by the motion determination means 82 provided in the control device 7. If there is no motion amount, it is determined that there is no motion, and if there is a motion amount, it is determined that there is motion.
[0027]
Next, determination of whether or not a person has entered the bathroom 1 will be described.
In FIG. 5, when a person begins to enter the bathroom 1, the infrared sensor 52 in a standby state first detects a human body and is turned on (step S1), and when the human body detection sensor 51 detects a person in the washroom (step S3). ), It is determined that the room has been entered (step S4).
[0028]
In this entrance determination, since human body detection by the human body detection sensor 51 requires time for imaging and calculation of the amount of motion, or when the bathroom 1 is dark, the monitoring sensitivity is low, so the infrared sensor 52 is used together. After the detection by the sensor 52, the human body detection sensor 51 detects the person together, thereby compensating for the weak point of the human body detection sensor 51 and ensuring the entrance into the room.
[0029]
Further, when the infrared sensor 52 is turned off even when leaving the bathroom 1 (in the case of no in step S5), and the human body detection sensor 51 does not detect the amount of movement (in the case of no in step S6). ) Is determined to have left the bathroom 1 on condition that the exit switch 80 is turned on (step S7).
[0030]
And even if the human body detection sensor 51 does not detect a person in the wash basin 3 (in the case of no in step S3), if the person is detected in the bathtub 2 (step S8), the infrared sensor 52 and the human body detection sensor 51 are both When a person is detected (steps S9 and S10), it is determined that the person has entered the room (step S4).
[0031]
Next, when the entrance to the bathroom is determined as described above, the human body stop detection flow is entered, and the monitoring device is imaged at predetermined time intervals by the imaging device 6 as described above, and the previous image and the current image are captured. Is temporarily stored in the control device 7. Next, the motion amount calculation means 81 programmed in the control device 7 calculates the difference (motion amount) between the light reception amount of the previous image and the light reception amount of the current image for each pixel in each region.
These pieces of information are sent to the determination unit 32 of the control device 7 to determine whether or not the human body has stopped moving.
[0032]
In addition, embodiment mentioned above shows suitable embodiment of this invention, This invention is not limited to this, Various design changes are possible within the range.
For example, although the system bathroom has been described in the present embodiment, the present invention is not limited to this example, and can be installed in other existing bathrooms.
[0033]
【The invention's effect】
As described above, the present invention does not use the entire wash area divided into three parts as a processing target, and provides an area in which the image detection process is not performed around the wash area. Therefore, image data such as a counter can be excluded from processing targets, processing can be speeded up, detection can be stabilized, and erroneous detection can be prevented.
Further, the present invention provides a changing means for moving the washing area within the intermediate area, so that an image can be taken according to the direction of the entrance of the bathroom, the size of the bathroom, the size of the bathtub, the height of the bathroom ceiling, and the like. It is possible to select an optimum region for processing, and it is possible to select a wash floor surface position that is most necessary for imaging processing and that matches the actual situation of the site.
Furthermore, according to the present invention, it is possible to stabilize the human body detection in the apparatus provided with the motion determination means for calculating the motion amount and determining the presence or absence of the motion of the human body, and to measure the motion amount quickly.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of an electric circuit showing an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of an image core circuit constituting one pixel of the image detection unit of the human body detection sensor.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a detection range of a sensor.
FIG. 5 is a flowchart showing an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an overhead view of the bathroom as seen from the human body detection sensor.
FIG. 7 is an explanatory diagram of divided areas.
FIG. 8 is a control block diagram of one embodiment of the present invention.
9A is a diagram showing a current image and a previous image of an object moved downward in the right direction, FIG. 9B is a diagram showing brightness and darkness of the previous image for each pixel, and FIG. It is a figure which shows the contrast of an image for every pixel.
FIG. 10 is a diagram showing a difference image showing a change in brightness at a pixel corresponding to the boundary of the image.
FIG. 11 is a pattern diagram of divided areas.
FIG. 12 is a pattern diagram of divided areas.
FIG. 13 is a pattern diagram of divided areas.
FIG. 14 is a pattern diagram of divided areas.
FIG. 15 shows a conventional example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bathroom 2 Bath 3 Washing room 4 Entrance / exit 5 Human body sensor 6 Imaging device 7 Control apparatus 9 Image detection part 15 Image output part 17 Image core circuit 24 Area division means 26 Entrance area 27 Intermediate area 28 Bath area 29 Wash area 40 Hot water equipment 41 Cable 42 Controller 47 Power plug 51 Human body detection sensor 52 Infrared sensor 60 Bath remote controller 70 Kitchen remote controller 75 Pattern storage means 76 Change means 81 Motion amount calculation means 82 Motion determination means

Claims (2)

浴槽と、洗場と、出入口とを有する浴室と、該浴室を撮像して画像処理する人体検出センサと、撮像した画像を複数の領域に分割する領域分割手段と、分割された領域毎に動き量を演算する動き量演算手段と、前記領域分割手段によって浴槽領域と入口領域と浴槽及び入口領域によって挟まれる中間領域とに区分され、該中間領域内には洗場領域を設け、かつ、中間領域内であって洗場領域外には画像の処理を行なわない無効領域を設けたことを特徴とする浴室。A bathroom having a bathtub, a washroom, and an entrance / exit, a human body detection sensor that images the bathroom and performs image processing, an area dividing unit that divides the captured image into a plurality of areas, and a movement for each divided area The movement amount calculating means for calculating the amount is divided into a bath area, an entrance area, and an intermediate area sandwiched between the bathtub and the entrance area by the area dividing means, a wash area is provided in the intermediate area, and an intermediate area A bathroom characterized in that an invalid area that does not process images is provided outside the washing area in the area. 浴槽と、洗場と、出入口とを有する浴室と、該浴室を撮像して画像処理する人体検出センサと、撮像した画像を複数の領域に分割する領域分割手段と、分割された領域毎に動き量を演算する動き量演算手段と、前記領域分割手段によって浴槽領域と入口領域と浴槽及び入口領域によって挟まれる中間領域とに区分され、該中間領域内には洗場領域を設け、中間領域内であって洗場領域外には画像の処理を行なわない無効領域を設け、前記洗場領域を前記中間領域内で可動させる変更手段を設けたことを特徴とする浴室。A bathroom having a bathtub, a washroom, and an entrance / exit, a human body detection sensor that images the bathroom and performs image processing, an area dividing unit that divides the captured image into a plurality of areas, and a movement for each divided area The movement amount calculating means for calculating the amount is divided into a bathtub area, an entrance area, and an intermediate area sandwiched between the bathtub and the entrance area by the area dividing means, and a wash area is provided in the intermediate area. An invalid area in which no image processing is performed is provided outside the washing area, and a changing means for moving the washing area within the intermediate area is provided.
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