JP3932782B2

JP3932782B2 - Room monitoring equipment

Info

Publication number: JP3932782B2
Application number: JP2000235790A
Authority: JP
Inventors: 達也丸川
Original assignee: Noritz Corp
Current assignee: Noritz Corp
Priority date: 2000-08-03
Filing date: 2000-08-03
Publication date: 2007-06-20
Anticipated expiration: 2020-08-03
Also published as: JP2002049973A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は部屋監視装置に関する。特に、人工網膜のような低解像度の撮像素子を用いて浴室や便所、居間等の部屋内を監視する部屋監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
入浴後には、浴室の湿気を屋外へ逃がすために浴室の窓を開放しておくことが多い。そのため、空き巣や強盗などが家屋に侵入する場合、閉め忘れて就寝した浴室の窓から侵入する場合が多かった。
【０００３】
そのため、従来より種々の防犯装置が提案されている。例えば、赤外線センサや振動センサにより窓からの侵入者を検知するものがある。これらは窓から侵入しようとする人を検知したり、窓を開いたり窓から侵入したりする時の振動を検知することによって不審な侵入者を発見し、報知するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらの防犯装置では、入浴時にはスイッチをオフにしておき、入浴後または就寝前にスイッチをオンにしなければ、入浴者を検知して誤動作する恐れがある。そのため、就寝前などに防犯装置のスイッチをオンにするのを忘れると、防犯装置が働かず、せっかくの防犯装置も役に立たなかった。
【０００５】
従来の防犯装置では、浴室内に限らず、このように毎日スイッチをオンにしたり、オフにしたりするのが煩わしく、そのためスイッチをオンにするのを忘れやすく、防犯効果が十分でなかった。
【０００６】
本発明は上述の技術的問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、毎日スイッチをオンにしたりオフにしたりする煩わしさを無くすと共に防犯効果を高めることができる部屋監視装置を提供することにある。
【０００７】
【発明の開示】
本発明にかかる請求項１に記載の部屋監視装置は、撮像手段と、前記撮像手段を用いて部屋における人の移動を検知する人検知手段と、前記人検知手段により部屋入口を監視する部屋入口検知手段と、前記撮像手段を用いて光の状態から部屋入口以外の侵入可能な箇所を監視する侵入箇所検知手段と、前記人検知手段により検知した人が侵入者であるか否かを判定する侵入検知手段とを備え、前記人検知手段により検知した人の検知開始位置が前記侵入箇所検知手段により監視されている前記侵入可能な箇所であり、前記人検知手段により検知されている人の移動方向が部屋入口の方向である場合には、外部からの侵入動作であると判断して前記侵入検知手段により予備報知を行ない、さらに、前記人検知手段により検知されている人の最後の検知位置が前記部屋入口検知手段により監視されている部屋入口である場合には、前記侵入検知手段により報知部を作動させるようにしたものである。
【０００８】
部屋入口以外の侵入可能な箇所（以下、侵入可能箇所という。）とは、例えば窓である。請求項１の部屋監視装置において、部屋入口検知手段により部屋入口を検知させるには、例えば部屋監視装置の設置時に部屋入口から入室する人を検知させることにより部屋入口情報を取り込ませることができる。また、撮像手段を用いた侵入箇所検知手段により、光の状態から部屋入口以外の侵入可能箇所を検知させるには、例えば窓のような侵入可能箇所から差し込む外光を検知することにより、窓のような侵入可能箇所の位置情報を取り込ませることができる。
【０００９】
侵入可能箇所から侵入者が入ってきた場合には、人検知手段による検知開始位置は侵入可能箇所となるが、それだけで侵入者ありと判断すれば、屋外から部屋の窓等を清掃した場合にも侵入者ありと判断されることになる。本発明の部屋監視装置では、人検知手段による検知が侵入可能箇所から始まり、しかも検知された人の移動方向が部屋入口の方向に向かっている場合には、窓等の侵入可能位置から侵入して屋内へ向かっていると判断し、外部からの侵入者による侵入動作であると判断してまず予備報知を行なう（例えば、リモートコントローラの表示部に「侵入あり」などの表示を行なう。）。この後、その人の検知が部屋入口で終了した場合には、検知された人がその部屋から出て屋内に移動したと判断し、ブザー等の報知部によって報知する。
【００１０】
よって、本発明の部屋監視装置によれば、部屋入口から入って再び部屋入口から退出する家人と、窓等の侵入可能箇所から入ってきた外部からの侵入者とを高い確度をもって判別することができる。特に、部屋監視装置を常にオン状態にしてあっても、侵入者と家人とを誤検知する恐れを少なくできるようになる。その結果、部屋監視装置を常にオンにしたままで使用できるようになり、言い換えれば部屋監視装置をオンにし忘れるのを防ぐことができる。
【００１１】
本発明にかかる請求項２に記載の部屋監視装置は、請求項１に記載した部屋監視装置において、前記人検知手段が、前記撮像手段により撮像された画像とその前に撮像された画像との各画素毎の受光量の差を演算して差分画像を生成し、前記差分画像における受光量の差が正の画素領域と負の画素領域とを結ぶ方向によって人の移動方向を検知するようにしたものである。
【００１２】
請求項２に記載した実施態様では、撮像手段により時間的に前後して撮影した画像の差分画像から人の移動方向を検知しているので、検知される人の存在する位置に拘わりなく、また検知される人の移動量が小さくでも確実に人の移動方向を検知することができる。
【００１３】
本発明にかかる請求項３に記載の部屋監視装置は、請求項１又は２に記載した部屋監視装置において、常時監視状態となった赤外線センサを備え、前記撮像手段は前記赤外線センサが人を検知したときに監視状態となるようにしたものである。
【００１４】
請求項３に記載した実施態様では、常時監視状態となった赤外線センサを備えており、赤外線センサが人を検知したときに撮像手段を監視状態としているので、部屋監視装置の消費電力を小さくすることができる。
【００１５】
本発明にかかる請求項４に記載の部屋監視装置は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載した部屋監視装置において、前記撮像手段の感度レベルから室内の暗さを判断し、室内が一定レベル以上の明るさを有していない場合には、室内の照明器具を点灯させるようにしたものである。
【００１６】
請求項４に記載した実施態様では、室内が一定レベル以上の明るさを有しておらず暗いと判断した場合には、室内の照明器具を点灯させるようにしているので、夜間に入室する場合には、自動的に室内の照明器具が点灯され、照明器具を点灯させる手間を省けると共に、夜中に窓等の侵入可能箇所から侵入があった場合も自動的に照明器具が点灯され、防犯効果を発揮する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明にかかる部屋監視装置の一実施形態として、浴室監視装置１の構成を図１のブロック図に示す。この浴室監視装置１は、人工網膜２１と赤外線センサ１１の双方またはいずれか一方によって浴室内における人の有無と人の動く方向を監視しており、また浴室監視装置１を設置した際には、窓位置設定部３と浴室入口設定部４により窓位置と浴室入口を検知し、ＥＥＰＲＯＭやＲＡＭ等のメモリからなる記憶部５に浴室の窓位置と浴室入口を記憶している。侵入検知部２は、人工網膜２１又は赤外線センサ１１により検知する人の動きと窓位置及び浴室入口の記憶情報に基づき、外部からの侵入があったか否かを判断し、外部からの侵入者を検知していると判断すると、ブザー等の報知部６を作動させる。また、赤外線センサ１１は、浴室内の人の有無を検知しており、浴室内に人がいると判断すると、照明制御部１２を作動させて浴室内の照明器具１３を点灯させる。
【００１８】
図８（ａ）（ｂ）は浴室４１の天井に浴室監視装置１を設置した状態を表しており、浴室監視装置１は浴室全体、すなわち窓４２や浴室入口４３を含んで浴室全体を検知できるように設置されている。なお、１３は浴室４１内の照明器具、４４はリモートコントローラである。
【００１９】
つぎに、上記浴室監視装置１に用いられている人工網膜２１の構成を図２に示す。人工網膜２１の撮像部２２は、縦３２×横３２画素（＝１０２４画素）のＣ−ＭＯＳアレイからなる画像検知部２５、結像レンズ２６、スキャナ２７、マルチプレクサ２８及びスキャナ駆動制御部２９から構成されている。また、画像検知部２５の各画素は、図３に示すような画素コア回路３０によって構成されている。画素コア回路３０は受光素子３１、電荷蓄積回路３２、感度可変回路３３から構成されており、感度可変端子３４及びリセット端子３５がスキャナ２７に接続され、光電流出力端子３６がマルチプレクサ２８に接続されている。
【００２０】
しかして、この撮像部２２にあっては、浴室４１内の画像は、結像レンズ２６によって画像検知部２５に結像される。スキャナ２７は、スキャナ駆動制御部２９によって駆動制御されており、画像検知部２５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２８によってシリアルデータに変換されて画像処理部２３へ出力され、判定部２４において浴室４１における入浴者の動きが監視される。
【００２１】
つぎに、人工網膜２１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。画像処理部２３は、画像検知部２５を構成する全画素から画像情報を一定時間毎に受信する。画像処理部２３は、一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。具体的にいうと、いま図４（ａ）のように正方形の物体の画像（明画像）３７が位置Ｐ１から位置Ｐ２へ移動したとする。従って、明るい画素を記号Ｂ、暗い画素を記号Ｄで表わせば、前画像は図４（ｂ）で表わされ、現画像は図４（ｃ）で表わされる。画像処理部２３は、各画素（ｘ、ｙ）毎に、前画像ｐの受光量Ｐp（ｘ、ｙ）と現画像ｎの受光量Ｐn（ｘ、ｙ）との差分
Ｄ（ｘ、ｙ）＝Ｐn（ｘ、ｙ）−Ｐp（ｘ、ｙ） … (1)
を求め、図５のような差分画像を得る。図５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。
【００２２】
まず、簡単な１次元の場合における画像の移動を考える。対象物の動きは画像の境界によって判定でき、画像の境界の移動はそこでの差分の非ゼロ値（正または負の値）となって表われる。例えば、図６の（ａ）に示すように画像の左境界が右方向へ移動したとすると、この境界の画素での差分Ｄ（ｘ、ｙ）は負となり、その両側の画素では差分Ｄ（ｘ、ｙ）＝０である。また、、図６の（ｂ）に示すように画像の左境界が左方向へ移動したとすると、この境界の画素での差分Ｄ（ｘ、ｙ）は正となり、その両側の画素では差分Ｄ（ｘ、ｙ）＝０である。同様に、図６の（ｃ）に示すように画像の右境界が右方向へ移動したとすると、この境界の画素での差分Ｄ（ｘ、ｙ）は正となり、その両側の画素では差分Ｄ（ｘ、ｙ）＝０である。図６の（ｄ）に示すように画像の右境界が左方向へ移動したとすると、この境界の画素での差分Ｄ（ｘ、ｙ）は負となり、その両側の画素では差分Ｄ（ｘ、ｙ）＝０である。
【００２３】
この図６から分かるように、前画像ｐと現画像ｎとから差分画像を求めると、動きのあった画像の境界では差分が非ゼロ値〔Ｄ（ｘ、ｙ）≠０〕となり、その画素で表わされている画像境界は次のような方向へ移動していると判断される。

【００２４】
つぎに、この１次元における移動方向の解析方法を２次元の画像に適用する必要がある。そのためには、画素上の方向を縦方向、横方向、斜め方向（右上がりの斜め方向、右下がりの斜め方向）の合計４方向に分けて、画像の動きを考える。図７（ａ）は、４つの各方向ごとに上記(1)式を適用して現画像ｎと前画像ｐとの差分（スカラー）を求め、図４（ｂ）（ｃ）の現画像及び前画像と図４の差分画像から各方向ごとの移動の向きを上記(2)式によって判定し、各差分Ｄ（ｘ、ｙ）をベクトルで表わしたものである。このようにして各方向における差分が求まれば、各方向の差分をベクトル合成することによって図７（ｂ）のように各画素毎の差分をベクトルとして表わすことができる。図７（ｃ）に示したベクトル群はオプティカルフローと呼ばれ、当該画素とその周囲の３×３画素の差分ベクトルを平均して表わしたものであり、このオプティカルフローから浴室４１における人の存在や人の動き（活動）を検知することができる。
【００２５】
また、人工網膜２１は感度を自動調整するための感度調整回路（図示せず）を備えており、浴室４１内が暗い場合には感度を高くし、浴室４１内が明るい場合には、感度を低くすることによって検出精度が高くなるようにしている。
【００２６】
赤外線センサ１１も、浴室４１内における人のいる領域と人の移動する方向を検出できるようになっている。このためには、赤外線センサ１１として、サーモグラフィを用いればよい。あるいは、複数個の赤外線センサ１１を用いてもよい。
【００２７】
このような浴室監視装置１においては、その設置時に窓４２と浴室入口４３を検知させることができる。すなわち、浴室監視装置１の設置工事は、昼間に行われるから、浴室監視装置１の設置が完了した時点では、まだ屋内は明るく、図８（ａ）（ｂ）に示すように浴室４１の窓４２からは光が射し込んでいる。このような状況において、浴室４１の照明器具１３は消灯しておき、浴室監視装置１にパーソナルコンピュータ（浴室監視装置１をリモートコントローラ４４に接続しておき、リモートコントローラ４４を利用してもよい。）を接続して浴室監視装置１を窓位置設定モードに切り替える。窓位置設定モードに切り替えようとすると、パーソナルコンピュータのディスプレイには、例えば「窓位置設定モードに切り替えます。よろしいですか？」というメッセージが表示されるので、"Y"又はEnterキーを入力すると、浴室監視装置１が窓位置設定モードに切り替わり、窓位置設定部３がもっとも明るい位置（例えば、もっとも受光強度の大きな箇所ないし画素など）を赤外線センサ１１及び人工網膜２１によって検出されている窓位置と認識し、認識した窓位置をディスプレイに表示して「ここを窓と認識しました。よろしいですか？」というメッセージを表示する。やり直したい場合には、"N"キーを押して再度認識させる。また、正しい窓位置が認識されていれば、"Y"キー又はEnterキーを押すと、窓位置が記憶部５に記憶される。
【００２８】
続けて、浴室監視装置１を浴室入口設定モードに切り替える。浴室入口設定モードに切り替えようとすると、パーソナルコンピュータのディスプレイには、例えば「浴室入口設定モードに切り替えます。よろしいですか？」というメッセージが表示されるので、"Y"又はEnterキーを入力すると、浴室監視装置１が浴室入口設定モードに切り替わる。図８に示すように、このモードで、だれかがドアから入室すると、赤外線センサ１１及び人工網膜２１によって人を検知した位置を浴室入口設定部４によって浴室入口４３と認識し、認識した浴室入口４３をディスプレイに表示して「ここを浴室入口と認識しました。よろしいですか？」というメッセージを表示する。やり直したい場合には、"N"キーを押して再度認識させる。また、正しい浴室入口４３が認識されていれば、"Y"キー又はEnterキーを押すと、浴室入口４３が記憶部５に記憶される。
【００２９】
赤外線センサ１１としてサーモグラフィを用いる場合には、人工網膜２１の場合と同様にして、人工網膜２１と同時に窓位置と浴室入口４３を記憶させることができる。あるいは、複数個のセンサを用いる場合には、そのうちの１つを窓位置に設置しておき、１つを浴室入口４３に設置しておけばよい。
【００３０】
こうして浴室監視装置１の設置時に上記のようにして浴室入口４３と窓４２の位置が記憶させられると、この浴室監視装置１は図９のフロー図に従って侵入者の有無を監視する。すなわち、赤外線センサ１１は、常時オンになっていて浴室４１内を常に監視している（ステップＳ１）。赤外線センサ１１が、浴室４１内に何かを検知すると、人工網膜２１をオンにし、人工網膜２１によって浴室４１内を監視する（ステップＳ２）。このように通常は、赤外線センサ１１だけをオンにしておくことにより、消費電力を小さくすることができる。
【００３１】
ついで、前記感度調整回路によって調整されている人工網膜２１の感度レベルから浴室４１内の暗さを判断し（ステップＳ３）、浴室４１内が一定レベルの明るさ（すなわち、昼間のような十分な明るさ）になっていない場合には、照明器具を点灯させる（ステップＳ４）。すなわち、夜間に入浴する場合には、自動的に浴室４１内の照明器具１３が点灯され、照明器具１３を点灯させる手間を省けると共に、夜中に窓４２から侵入者があった場合も自動的に照明器具１３が点灯されるので、防犯効果を持たせることができる。
【００３２】
浴室４１内が暗いと判断して照明器具１３を点灯させた後、人工網膜２１の感度が十分か否か調べる（ステップＳ５）。このとき人工網膜２１の感度が十分であれば、そのまま人工網膜２１によって浴室４１内の人を監視し続けるが、例えば照明器具１３が故障で点灯しなかったり、消灯されたりして浴室４１内が暗く、人工網膜２１の感度調整を行っても適正な感度調整範囲を超えている場合には、浴室４１内の監視手段を人工網膜２１から赤外線センサ１１に切り替える（ステップＳ６）。赤外線センサ１１によれば、浴室４１内が暗い場合でも浴室４１内を感度よく検知することができる。
【００３３】
こうして、人工網膜２１又は赤外線センサ１１のうち状況に応じた検知手段で浴室４１内の人の有無を監視し（ステップＳ７）、浴室４１内の人の検知開始位置が窓４２であるか否か判定する（ステップＳ８）。検知開始位置が窓４２であった場合には、その人の移動方向を監視し、浴室入口方向に移動しようとしているか否かを監視する（ステップＳ９）。入口方向に移動しようとしていると判断した場合には、予備報知を行う（ステップＳ１０）。予備報知としては、例えば、浴室４１や台所に設置されているリモートコントローラ４４の表示部に「侵入あり」、あるいは「異常あり」といったメッセージを表示させたり、警報ランプを点灯させたりすることが考えられる。ついで、浴室入口方向へ移動しようとしている人の最終検知位置が浴室入口４３となるか否か監視し（ステップＳ１１）、人が浴室入口４３に消えた場合には、ブザー等の報知部６によって報知する（ステップＳ１２）。
【００３４】
このように浴室４１内にいる人の経路が窓４２から始まって浴室入口４３を通過して消えていることを確認して外部からの侵入者であると判断するようにすれば、浴室監視装置１をオンにしたままでも、入浴者を侵入者と誤検知したり、窓をあけて浴室４１の窓ガラスを拭いていたりしたときに誤動作したりする恐れが無く、侵入者の検知確度を向上させることができる。また、浴室監視装置１をオンにしたままにしておくことができるので、浴室監視装置１をオンにし忘れる恐れも無くなる。
【００３５】
なお、図９のステップＳ３を省略し、赤外線センサ１１で人を検知した場合には、常に人工網膜２１と照明器具１３をオンさせるようにしてもよい。
【００３６】
また、上記実施形態では、夜間赤外線センサで人を検知した場合には、自動的に照明器具を点灯させるようにしているが、人を検知しても照明器具を自動点灯させないようにし、照明器具が点灯される前に人を検知した場合には、侵入者ありと判断させるようにしてもよい。
【００３７】
また、上記実施形態では、本発明の部屋監視装置を浴室で用いた場合を説明したが、本発明の部屋監視装置は、これ以外にも居間、台所、便所、玄関ホールなどでも使用することができるものである。
【００３８】
【発明の効果】
本発明によれば、部屋監視装置をオンにしたままにしていても入室者や窓ガラスなどを掃除しているものを侵入者と誤検知する恐れがなく、侵入者の検知確度が高いので、部屋監視装置を常にオンにしておくことができる。よって、部屋監視装置をオンにし忘れることが無く、防犯効果が高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による浴室監視装置の構成を示す図である。
【図２】同上の浴室監視装置に用いられている人工網膜の構成を示す図である。
【図３】同上の人検知装置の画像検知部の１画素を構成する画素コア回路の構成を示す回路図である。
【図４】（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５】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６】各画素の明暗の変化と画像の移動方向との関係を説明する図である。
【図７】（ａ）は各方位に分解して表わされた差分ベクトルを示す図、（ｂ）は合成された差分ベクトルを示す図、（ｃ）は平均化された差分ベクトルを示す図である。
【図８】（ａ）（ｂ）は浴室内の様子を示す概略縦断面図及び概略水平断面図である。
【図９】浴室監視装置による侵入者検知のためのフローを示す図である。
【符号の説明】
１浴室監視装置
２侵入検知部
３窓位置設定部
４浴室入口設定部
５記憶部
６報知部
１１赤外線センサ
１２照明制御部
１３照明器具
２１人工網膜
４１浴室
４２窓
４３浴室入口[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a room monitoring apparatus. In particular, the present invention relates to a room monitoring apparatus that monitors the interior of a room such as a bathroom, toilet, or living room using a low-resolution image sensor such as an artificial retina.
[0002]
[Prior art]
After bathing, the bathroom windows are often left open to allow the bathroom moisture to escape outdoors. For this reason, when a burial nest or a burglar invades a house, it often enters through the bathroom window where they forgot to close.
[0003]
Therefore, various crime prevention devices have been conventionally proposed. For example, an intruder from a window is detected by an infrared sensor or a vibration sensor. These are to detect and notify a suspicious intruder by detecting a person who tries to enter through a window, or by detecting vibrations when opening a window or entering through a window.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in these crime prevention devices, if the switch is turned off at the time of bathing and the switch is not turned on after bathing or before going to bed, there is a possibility of detecting a bather and malfunctioning. For this reason, if you forget to turn on the security device before going to bed, the security device did not work, and the security device was not useful.
[0005]
In the conventional crime prevention device, it is troublesome to turn on and off every day in this way, not only in the bathroom, so it is easy to forget to turn on the switch and the crime prevention effect is not sufficient.
[0006]
The present invention has been made to solve the technical problems described above, and the object of the present invention is to provide a room that eliminates the hassle of turning the switch on and off every day and increases the crime prevention effect. It is to provide a monitoring device.
[0007]
DISCLOSURE OF THE INVENTION
According to a first aspect of the present invention, there is provided a room monitoring apparatus comprising: an imaging unit; a person detecting unit that detects movement of a person in the room using the imaging unit; and a room entrance that monitors a room entrance using the person detecting unit. A detection unit; an intrusion point detection unit that monitors an intrusion point other than a room entrance based on a light state using the imaging unit; and whether the person detected by the human detection unit is an intruder A person detecting start position detected by the person detecting means is a place where the intrusion can be detected, and the movement of the person detected by the person detecting means. When the direction is the direction of the room entrance, it is determined that the operation is an intrusion operation from the outside, the preliminary detection is performed by the intrusion detection unit, and the last person detected by the human detection unit is detected. If the detection position is chamber entrance being monitored by the room entrance detection means is obtained so as to operate the notification unit by the intrusion detection means.
[0008]
An intrusion place (hereinafter referred to as an intrusion place) other than the room entrance is, for example, a window. In the room monitoring apparatus according to claim 1, in order to detect the room entrance by the room entrance detecting means, for example, room entrance information can be taken in by detecting a person entering the room from the room entrance when the room monitoring apparatus is installed. In addition, in order to detect an intrusion place other than the room entrance from the light state by the intrusion place detection means using the image pickup means, for example, by detecting external light inserted from an intrusion place such as a window, It is possible to capture the location information of such an intruderable location.
[0009]
When an intruder enters from an intruderable location, the detection start position by the human detection means will be an intruderable location, but if it is determined that there is an intruder by itself, when the window of the room is cleaned from the outside Will be determined to have intruders. In the room monitoring apparatus of the present invention, when the detection by the human detection means starts from a place where the person can enter, and the detected movement direction of the person is directed toward the room entrance, the person enters from the place where the person can enter such as a window. If it is determined that the user is entering the room, it is determined that the operation is an intrusion operation by an intruder from the outside, and preliminary notification is performed first (for example, “intrusion” is displayed on the display unit of the remote controller). Thereafter, when the detection of the person is completed at the room entrance, it is determined that the detected person has moved out of the room and moved indoors, and is notified by a notifying unit such as a buzzer.
[0010]
Therefore, according to the room monitoring apparatus of the present invention, it is possible to discriminate with high accuracy a housekeeper who enters from the room entrance and then exits from the room entrance again, and an intruder from the outside who has entered from an intrusive location such as a window. it can. In particular, even if the room monitoring device is always on, the risk of false detection of an intruder and a householder can be reduced. As a result, the room monitoring device can be used with the device always turned on, in other words, it is possible to prevent the room monitoring device from being forgotten to be turned on.
[0011]
A room monitoring apparatus according to a second aspect of the present invention is the room monitoring apparatus according to the first aspect, wherein the human detection means includes an image captured by the imaging means and an image captured before the image. A difference image is generated by calculating a difference in received light amount for each pixel, and a movement direction of a person is detected by a direction in which the difference in the received light amount in the difference image connects a positive pixel region and a negative pixel region. It is a thing.
[0012]
In the embodiment described in claim 2, since the moving direction of the person is detected from the difference image of the images taken before and after by the imaging means, regardless of the position where the detected person exists, Even if the detected movement amount of the person is small, the movement direction of the person can be reliably detected.
[0013]
A room monitoring apparatus according to a third aspect of the present invention is the room monitoring apparatus according to the first or second aspect, wherein the room monitoring apparatus includes an infrared sensor that is constantly in a monitoring state, and the imaging means detects the person using the infrared sensor. When it is done, it will be in the monitoring state.
[0014]
In the embodiment described in claim 3, the infrared sensor is always in a monitoring state, and the imaging means is in the monitoring state when the infrared sensor detects a person, so that the power consumption of the room monitoring device is reduced. be able to.
[0015]
A room monitoring apparatus according to a fourth aspect of the present invention is the room monitoring apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the darkness of the room is determined from the sensitivity level of the imaging means, When the brightness does not exceed a certain level, the indoor lighting equipment is turned on.
[0016]
In the embodiment described in claim 4, when it is judged that the room does not have a certain level of brightness and is dark and the room lighting equipment is turned on, when entering the room at night The lighting equipment in the room is automatically turned on, saving the trouble of turning on the lighting equipment, and the lighting equipment is automatically turned on when there is an intrusion from a window or other intruder in the middle of the night. Demonstrate.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As an embodiment of a room monitoring apparatus according to the present invention, the configuration of a bathroom monitoring apparatus 1 is shown in the block diagram of FIG. This bathroom monitoring device 1 monitors the presence / absence of a person in the bathroom and the direction in which the person moves in both or either one of the artificial retina 21 and the infrared sensor 11, and when the bathroom monitoring apparatus 1 is installed, The window position setting unit 3 and the bathroom entrance setting unit 4 detect the window position and the bathroom entrance, and the bathroom window position and the bathroom entrance are stored in a storage unit 5 including a memory such as an EEPROM or a RAM. The intrusion detection unit 2 determines whether or not there is an intrusion from the outside based on the movement of the person detected by the artificial retina 21 or the infrared sensor 11, the window position, and the stored information of the bathroom entrance, and detects an intruder from the outside. If it judges that it is carrying out, the alerting | reporting parts 6, such as a buzzer, will be operated. Further, the infrared sensor 11 detects the presence or absence of a person in the bathroom, and when it is determined that there is a person in the bathroom, the lighting control unit 12 is operated to turn on the lighting fixture 13 in the bathroom.
[0018]
8A and 8B show a state in which the bathroom monitoring device 1 is installed on the ceiling of the bathroom 41. The bathroom monitoring device 1 can detect the entire bathroom, that is, the entire bathroom including the window 42 and the bathroom entrance 43. It is installed as follows. In addition, 13 is a lighting fixture in the

bathroom

41, and 44 is a remote controller.
[0019]
Next, the configuration of the artificial retina 21 used in the bathroom monitoring device 1 is shown in FIG. The imaging unit 22 of the artificial retina 21 includes an image detection unit 25, an imaging lens 26, a scanner 27, a multiplexer 28, and a scanner drive control unit 29, each composed of a C-MOS array of 32 × 32 pixels (= 1024 pixels). Has been. Further, each pixel of the image detection unit 25 includes a pixel core circuit 30 as shown in FIG. The pixel core circuit 30 includes a light receiving element 31, a charge storage circuit 32, and a sensitivity variable circuit 33. A sensitivity variable terminal 34 and a reset terminal 35 are connected to the scanner 27, and a photocurrent output terminal 36 is connected to the multiplexer 28. ing.
[0020]
Thus, in the imaging unit 22, the image in the bathroom 41 is imaged on the image detection unit 25 by the imaging lens 26. The scanner 27 is driven and controlled by the scanner drive control unit 29, and controls each pixel column of the image detection unit 25 to sequentially enter a light receiving state (on state) at regular intervals. The photocurrents simultaneously output from the pixels in one row in the light receiving state are converted into serial data by the multiplexer 28 and output to the image processing unit 23, and the movement of the bather in the bathroom 41 is monitored by the determination unit 24. The
[0021]
Next, an image processing method for extracting a human movement from an image captured by the artificial retina 21 will be described. The image processing unit 23 receives image information from all the pixels constituting the image detection unit 25 at regular intervals. When the image processing unit 23 receives the image information at regular intervals, the image processing unit 23 analyzes the bather's movement from the image information according to a predetermined analysis algorithm, and monitors the bather's movement. More specifically, it is assumed that the square object image (bright image) 37 has moved from the position P1 to the position P2 as shown in FIG. Therefore, 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. 4B, and the current image is represented by FIG. 4C. For each pixel (x, y), the image processing unit 23 calculates the difference D (x, y) between the received light amount Pp (x, y) of the previous image p and the received light amount Pn (x, y) of the current image n. = Pn (x, y) -Pp (x, y) (1)
And a difference image as shown in FIG. 5 is obtained. In the difference image of FIG. 5, a pixel having a positive difference D (x, y) is represented by a + symbol, a negative pixel is represented by a − symbol, and a pixel having a zero D (x, y) is represented by a 0 symbol. Yes.
[0022]
First, consider image movement in a simple one-dimensional case. The movement of the object can be determined by the boundary of the image, and the movement of the boundary of the image appears as a non-zero value (positive or negative value) of the difference there. For example, if the left boundary of the image moves to the right as shown in FIG. 6A, the difference D (x, y) at the pixels on this boundary is negative, and the difference D ( x, y) = 0. Also, as shown in FIG. 6B, if the left boundary of the image moves to the left, the difference D (x, y) at the pixels on this boundary becomes positive, and the difference D at the pixels on both sides thereof. (X, y) = 0. Similarly, if the right boundary of the image moves to the right as shown in FIG. 6C, the difference D (x, y) at the pixel at this boundary is positive, and the difference D at the pixels on both sides is positive. (X, y) = 0. As shown in FIG. 6D, if the right boundary of the image moves to the left, the difference D (x, y) at the pixels on this boundary is negative, and the difference D (x, y) = 0.
[0023]
As can be seen from FIG. 6, when a difference image is obtained from the previous image p and the current image n, the difference is a non-zero value [D (x, y) ≠ 0] at the boundary between the moving images, and the pixel It is determined that the image boundary represented by is moving in the following direction.

[0024]
Next, it is necessary to apply this one-dimensional moving direction analysis method to a two-dimensional image. For this purpose, the movement of the image is considered by dividing the direction on the pixel into a total of four directions including a vertical direction, a horizontal direction, and an oblique direction (upwardly inclined direction and downwardly inclined direction). FIG. 7A shows the difference (scalar) between the current image n and the previous image p by applying the above equation (1) for each of the four directions, and the current image shown in FIGS. The direction of movement in each direction is determined from the previous image and the difference image in FIG. 4 by the above equation (2), and each difference D (x, y) is represented by a vector. If the difference in each direction is obtained in this way, the difference for each pixel can be expressed as a vector as shown in FIG. The vector group shown in FIG. 7C is called an optical flow, and is an averaged representation of the difference vector of the relevant pixel and the surrounding 3 × 3 pixels. The presence of a person in the bathroom 41 from this optical flow. And movements (activities) of people can be detected.
[0025]
The artificial retina 21 is provided with a sensitivity adjustment circuit (not shown) for automatically adjusting the sensitivity. The sensitivity is increased when the bathroom 41 is dark, and the sensitivity is increased when the bathroom 41 is bright. By lowering the detection accuracy, the detection accuracy is increased.
[0026]
The infrared sensor 11 can also detect the area where the person is in the bathroom 41 and the direction in which the person moves. For this purpose, thermography may be used as the infrared sensor 11. Alternatively, a plurality of infrared sensors 11 may be used.
[0027]
In such a bathroom monitoring apparatus 1, the window 42 and the bathroom entrance 43 can be detected at the time of the installation. That is, since the installation work of the bathroom monitoring apparatus 1 is performed in the daytime, when the installation of the bathroom monitoring apparatus 1 is completed, the interior of the bathroom 41 is still bright and the window of the bathroom 41 is shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b). From 42, light shines. In such a situation, the lighting fixture 13 in the bathroom 41 may be turned off, the personal computer (the bathroom monitoring apparatus 1 may be connected to the remote controller 44), and the remote controller 44 may be used. ) To switch the bathroom monitoring device 1 to the window position setting mode. When you try to switch to window position setting mode, for example, the message “Switch to window position setting mode. Are you sure?” Is displayed on the display of the personal computer, so when you enter "Y" or Enter key, The bathroom monitoring device 1 switches to the window position setting mode, and the window position setting unit 3 determines the brightest position (for example, a portion or a pixel having the highest received light intensity) as the window position detected by the infrared sensor 11 and the artificial retina 21. Recognize, display the recognized window position on the display, and display the message "I recognized this as a window. Are you sure?" If you want to start over, press the "N" key to recognize it again. If the correct window position is recognized, the window position is stored in the storage unit 5 when the “Y” key or the Enter key is pressed.
[0028]
Subsequently, the bathroom monitoring device 1 is switched to the bathroom entrance setting mode. When you try to switch to the bathroom entrance setting mode, for example, the message “Switch to bathroom entrance setting mode. Are you sure?” Is displayed on the display of the personal computer, so when you enter “Y” or Enter key, The bathroom monitoring device 1 switches to the bathroom entrance setting mode. As shown in FIG. 8, in this mode, when someone enters the room through the door, the position where the person is detected by the infrared sensor 11 and the artificial retina 21 is recognized as the bathroom entrance 43 by the bathroom entrance setting unit 4, and the recognized bathroom entrance. 43 is displayed on the display, and a message “You recognized this as a bathroom entrance. Are you sure?” Is displayed. If you want to start over, press the "N" key to recognize it again. If the correct bathroom entrance 43 is recognized, the bathroom entrance 43 is stored in the storage unit 5 when the “Y” key or the Enter key is pressed.
[0029]
When thermography is used as the infrared sensor 11, the window position and the bathroom entrance 43 can be stored simultaneously with the artificial retina 21 as in the case of the artificial retina 21. Alternatively, when using a plurality of sensors, one of them may be installed at the window position and one may be installed at the bathroom entrance 43.
[0030]
Thus, if the positions of the bathroom entrance 43 and the window 42 are stored as described above when the bathroom monitoring apparatus 1 is installed, the bathroom monitoring apparatus 1 monitors the presence or absence of an intruder according to the flowchart of FIG. That is, the infrared sensor 11 is always on and constantly monitors the interior of the bathroom 41 (step S1). When the infrared sensor 11 detects something in the bathroom 41, the artificial retina 21 is turned on, and the inside of the bathroom 41 is monitored by the artificial retina 21 (step S2). Thus, normally, power consumption can be reduced by turning on only the infrared sensor 11.
[0031]
Next, the darkness in the bathroom 41 is determined from the sensitivity level of the artificial retina 21 adjusted by the sensitivity adjustment circuit (step S3), and the bathroom 41 has a certain level of brightness (that is, sufficient in the daytime). If it is not (brightness), the luminaire is turned on (step S4). That is, when taking a bath at night, the lighting device 13 in the bathroom 41 is automatically turned on, saving the trouble of lighting the lighting device 13, and automatically when there is an intruder from the window 42 at night. Since the lighting fixture 13 is turned on, a crime prevention effect can be provided.
[0032]
After determining that the inside of the bathroom 41 is dark and turning on the lighting device 13, it is checked whether or not the sensitivity of the artificial retina 21 is sufficient (step S5). At this time, if the sensitivity of the artificial retina 21 is sufficient, the artificial retina 21 continues to monitor the person in the bathroom 41. For example, the lighting fixture 13 does not turn on due to a failure or is turned off, and the bathroom 41 remains in the bathroom 41. If it is dark and the sensitivity adjustment range of the artificial retina 21 is over the appropriate sensitivity adjustment range, the monitoring means in the bathroom 41 is switched from the artificial retina 21 to the infrared sensor 11 (step S6). The infrared sensor 11 can detect the inside of the bathroom 41 with high sensitivity even when the inside of the bathroom 41 is dark.
[0033]
Thus, the presence / absence of a person in the bathroom 41 is monitored by the detection means corresponding to the situation in the artificial retina 21 or the infrared sensor 11 (step S7), and whether the detection start position of the person in the bathroom 41 is the window 42 or not. Determination is made (step S8). When the detection start position is the window 42, the person's moving direction is monitored to monitor whether or not the person is moving in the bathroom entrance direction (step S9). If it is determined that the movement is in the entrance direction, preliminary notification is performed (step S10). As the preliminary notification, for example, a message such as “There is an intrusion” or “There is an abnormality” may be displayed on the display unit of the remote controller 44 installed in the bathroom 41 or the kitchen, or an alarm lamp may be turned on. It is done. Next, it is monitored whether or not the final detection position of the person who is moving toward the bathroom entrance is the bathroom entrance 43 (step S11). When the person disappears at the bathroom entrance 43, the notification unit 6 such as a buzzer is used. Notification is made (step S12).
[0034]
In this way, if it is determined that the route of the person in the bathroom 41 starts from the window 42 and disappears after passing through the bathroom entrance 43, it is determined that the person is an intruder from the outside. Even if 1 is on, there is no risk of erroneous detection when a bather is detected as an intruder, or when a window is opened and the window glass of the bathroom 41 is wiped, improving the detection accuracy of the intruder. Can be made. Moreover, since the bathroom monitoring apparatus 1 can be kept on, there is no risk of forgetting to turn on the bathroom monitoring apparatus 1.
[0035]
Note that step S3 in FIG. 9 may be omitted, and when the infrared sensor 11 detects a person, the artificial retina 21 and the luminaire 13 may always be turned on.
[0036]
In the above embodiment, when a person is detected by the night infrared sensor, the lighting apparatus is automatically turned on. However, the lighting apparatus is not automatically turned on even if a person is detected. If a person is detected before is turned on, it may be determined that there is an intruder.
[0037]
Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the room monitoring apparatus of this invention was used in the bathroom, the room monitoring apparatus of this invention can be used also in a living room, a kitchen, a toilet, a entrance hall, etc. besides this. It can be done.
[0038]
【The invention's effect】
According to the present invention, even if the room monitoring device is left on, there is no risk of falsely detecting an intruder or a person cleaning a window glass or the like, and the detection accuracy of the intruder is high. The room monitoring device can be kept on at all times. Accordingly, the room monitoring device is not forgotten to be turned on, and the crime prevention effect is high.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a bathroom monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an artificial retina used in the bathroom monitoring apparatus same as above.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a pixel core circuit constituting one pixel of the image detection unit of the human detection device same as above.
4A is a diagram showing a current image and a previous image of an object moved downward to the right, FIG. 4B is a diagram showing brightness and darkness of the previous image for each pixel, and FIG. 4C is a brightness and darkness of the current image. It is a figure which shows for every pixel.
FIG. 5 is a diagram illustrating a difference image showing a change in brightness at a pixel corresponding to an image boundary.
FIG. 6 is a diagram for explaining a relationship between a change in brightness of each pixel and a moving direction of an image.
7A is a diagram showing a difference vector expressed in each direction, FIG. 7B is a diagram showing a synthesized difference vector, and FIG. 7C is a diagram showing an averaged difference vector; It is.
FIGS. 8A and 8B are a schematic longitudinal sectional view and a schematic horizontal sectional view showing the inside of a bathroom.
FIG. 9 is a diagram showing a flow for intruder detection by the bathroom monitoring device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bathroom monitoring apparatus 2 Intrusion detection part 3 Window position setting part 4 Bathroom entrance setting part 5 Memory | storage part 6 Notification part 11 Infrared sensor 12 Illumination control part 13 Lighting fixture 21 Artificial retina 41 Bathroom 42 Window 43 Bathroom entrance

Claims

An imaging means, a human detection means for detecting movement of a person in the room using the imaging means, a room entrance detection means for monitoring a room entrance by the human detection means, and a room from a light state using the imaging means An intrusion point detection means for monitoring an intrusion place other than the entrance, and an intrusion detection means for determining whether the person detected by the human detection means is an intruder,
The detection start position of the person detected by the person detecting means is the intrutable place monitored by the intrusion place detecting means, and the moving direction of the person detected by the person detecting means is the direction of the room entrance. In some cases, it is determined that the intrusion operation is from the outside, and preliminary notification is performed by the intrusion detection means.
Further, when the last detection position of the person detected by the person detection means is the room entrance monitored by the room entrance detection means, the room in which the notification unit is operated by the intrusion detection means Monitoring device.

The human detection unit generates a difference image by calculating a difference in received light amount for each pixel between an image captured by the imaging unit and an image captured before that, and a difference in received light amount in the difference image 2. The room monitoring apparatus according to claim 1, wherein the moving direction of the person is detected by a direction connecting the positive pixel area and the negative pixel area .

It is equipped with an infrared sensor that is constantly monitored,
The room monitoring apparatus according to claim 1 , wherein the imaging unit is in a monitoring state when the infrared sensor detects a person.

The darkness in the room is judged from the sensitivity level of the image pickup means, and the lighting device in the room is turned on when the room does not have a certain level of brightness or more. The room monitoring apparatus according to any one of 1 to 3 .