JP6418589B2 - 状態検出システム及び状態検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、建物内の所定の空間における人の状態を検出する状態検出システム及び状態検出方法に関する。

従来、送信機と受信機とが対になった構成からなる電波を利用した電波センサーを住宅内に設置することで、空間全体を検知する技術が知られている（例えば、下記特許文献１及び２）。

特開２００８−２１６１２５号公報 特開２０１２−１９０１６１号公報

電波センサーは、送信機から発せられた送信電波が住宅内の壁や窓などに当たり、回折しながら受信機に到達するが、その電波の伝搬経路における変化量に基づいて空間全体を検知することができる。しかしながら、例えば住宅外部から入ってくる雑音電波の影響を受けることで、当該変化量が人の動きによるものなのかノイズによるものなのかの判別が難しいという問題がある。それゆえに、電波センサーを用いた住宅内の空間の検知では、正確な検知を行うことができないおそれがある。

そこで、本発明はかかる課題に鑑みて為されたものであり、建物内の所定の空間における人の状態をより正確に検出することができる状態検出システム及び状態検出方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の状態検出システムは、建物内の所定の空間における人の状態を検出する状態検出システムであって、空間内の人の動作を検出する動作検出センサーと、空間内の所定の範囲における人の通過を検出する通過検出センサーと、動作検出センサーの検出結果と通過検出センサーの検出結果とに基づいて、空間における人の状態を検出する検出手段と、を備える。

このような状態検出システムによれば、空間内の人の動作を検出する動作検出センサーの検出結果と、空間内の所定の範囲における人の通過を検出する通過検出センサーの検出結果とに基づいて、検出手段により空間における人の状態が検出される。かかる構成を採れば、空間内の人の動作を検出する動作検出センサーの検出結果と、空間内の所定の範囲における人の通過を検出する通過検出センサーの検出結果とを組み合わせ、相互補完することで、それぞれのセンサー単体の検出結果を用いるよりも、建物内の所定の空間における人の状態をより正確に検出することができる。

また、本発明の状態検出システムにおいて、動作検出センサーは、送信機と受信機とから構成され、送信機から送信されて受信機にて受信される電波の空間内の伝搬経路における変化量を検出することで空間内の人の動作を検出し、検出手段は、動作検出センサーによって検出された変化量が所定の閾値を超えた回数又は時間に基づいて、空間における人の状態を検出することが好ましい。かかる構成を採れば、動作検出センサーによって検出された変化量が所定の閾値を超えた回数又は時間に基づいて、空間における人の状態が検出されるため、より簡易にかつ正確に、建物内の所定の空間における人の状態を検出することができる。

また、本発明の状態検出システムにおいて、動作検出センサーは、送信機と受信機とから構成され、送信機から送信されて受信機にて受信される電波の空間内の伝搬経路における変化量を検出することで空間内の人の動作を検出し、検出手段は、動作検出センサーによって検出された変化量を２次微分演算した値が所定の閾値を超えた回数又は時間に基づいて、空間における人の状態を検出することが好ましい。かかる構成を採れば、動作検出センサーによって検出された変化量を２次微分演算した値は、変化量の変曲点では０（ゼロ）値を横断するため、所定の閾値を変化量の強度によらず０（ゼロ）値近傍の固定値で容易に設定することができ、それにより、動作検出センサーから離れた位置であっても場所によらず均一に人の動作を検出することができる。すなわち、より安定して建物内の所定の空間における人の状態を検出することができる。

また、本発明の状態検出システムにおいて、通過検出センサーは、空間の出入口における人の通過を検出し、検出手段は、通過検出センサーによって人の通過が検出された時点の前後の時間帯における動作検出センサーのそれぞれの検出結果を比較することで、空間における人の状態を検出することが好ましい。かかる構成を採れば、通過検出センサーにより人の出入りを検出した時点の前後の時間帯における動作検出センサーのそれぞれの検出結果を比較することで、人が建物内の所定の空間に入ったこと、あるいは当該空間から出て行ったことをより正確に検出することができる。すなわち、建物内の所定の空間における人の状態をより正確に検出することができる。

また、本発明の状態検出システムにおいて、検出手段は、通過検出センサーによって人の通過が検出され、動作検出センサーによって人の動作が検出された後に、通過検出センサーによって人の通過が検出されず、かつ動作検出センサーによって人の動作が検出されない時間が所定の閾値を超えた場合、異常を検出することが好ましい。かかる構成を採れば、例えば、建物内の所定の空間に人が倒れていることを検出したり、建物内の所定の空間に侵入者が居て潜んでいることを検出したりすることができる。

また、本発明の状態検出システムにおいて、空間内の温度を検出する温度検出センサーを更に備え、検出手段は、動作検出センサーの検出結果と通過検出センサーの検出結果とに基づいて空間における人の活動が無いことを検出した際に、温度検出センサーによって検出された温度が所定の閾値を超えている場合、異常を検出することが好ましい。かかる構成を採れば、例えば、建物内の所定の空間に人が居ない状態において火災が発生していることを検出することができる。
できる。

また、本発明の状態検出システムにおいて、空間内の温度を検出する温度検出センサーと、空間内の湿度を検出する湿度検出センサーと、を更に備え、検出手段は、動作検出センサーの検出結果と通過検出センサーの検出結果とに基づいて空間における人の活動が有ることを検出した際に、温度検出センサーによって検出された温度と湿度検出センサーによって検出された湿度とに基づいて熱中症基準であるＷＢＧＴ（Wet Bulb Globe Temperature）値を算出し、算出されたＷＢＧＴ値が所定の閾値を超えている場合、異常を検出することが好ましい。かかる構成を採れば、例えば、建物内の所定の空間に人が居る状態において、当該人が熱中症に罹患する可能性を検出することができる。

ところで、本発明は、上記のように状態検出システムの発明として記述できる他に、以下のように状態検出方法の発明としても記述することができる。これはカテゴリが異なるだけで、実質的に同一の発明であり、同様の作用及び効果を奏する。

すなわち、本発明に係る状態検出方法は、建物内の所定の空間における人の状態を検出する状態検出システムにより実行される状態検出方法であって、空間内の所定の範囲における人の通過を検出する通過検出センサーによって人の通過を検出する通過検出ステップと、空間内の人の動作を検出する動作検出センサーによって人の動作を検出する動作検出ステップと、動作検出ステップのおける検出結果と通過検出ステップにおける検出結果とに基づいて、空間における人の状態を検出する検出ステップと、を含む。

本発明によれば、建物内の所定の空間における人の状態をより正確に検出することができる。

本発明の実施形態に係る状態検出システムのシステム構成図である。 室内空間での動作検出センサー及び通過検出センサーの設置例を示す図である。 本発明の実施形態に係る制御装置及びサーバ装置のハードウェア構成を示す図である。 室内空間での動作検出センサーの感度を示す図である。 動作検出センサーの感度良及び感度悪の変化量のグラフである。 動作検出センサーによって検出された変化量のグラフ、及び、当該変化量をローパスフィルター演算及び２次微分演算した変化量のグラフである。 図５に示す感度良及び感度悪のグラフそれぞれにＬＯＧフィルタを適用した後のグラフを示す。 本発明の実施形態に係る状態検出システムで実行される処理（状態検出方法）を示すフローチャートである。

以下、図面とともに本発明による状態検出システム及び状態検出方法の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、本発明の実施形態に係る状態検出システムのシステム構成図である。図１に示す通り、検出部４ａ（検出手段）を備える制御装置５と、検出部４ｂ（検出手段）を備えるサーバ装置６と、表示部７を備える通信端末８とが、ネットワーク９を介して互いに接続されている。また、制御装置５は、建物１内（あるいは建物１の周辺）に設置され、建物１内に設置された動作検出センサー２（動作検出センサー）及び通過検出センサー３（通過検出センサー）とネットワーク接続されている。

状態検出システムは、図１に示した上述の各構成要素を含んで構成される。また、状態検出システムは、図１に示した上述の各構成要素のうち、一部を含んで構成されてもよい。例えば、状態検出システムは、動作検出センサー２、通過検出センサー３及び検出部４（検出部４ａ又は検出部４ｂ）を含んで構成される。なお、図１には検出部４ａ及び検出部４ｂを示しているが、検出部４ａが無くてもよいし、検出部４ｂが無くてもよい。つまり、検出部４の機能は、検出部４ａ単体が実現してもよいし、検出部４ｂ単体が実現してもよいし、検出部４ａ及び検出部４ｂが協調して実現してもよい。以降では、検出部４ａ及び検出部４ｂを総称して（検出部４ａ及び検出部４ｂを区別せずに）検出部４と呼ぶ。

続いて、図１に示す構成要素のうち、建物１、動作検出センサー２、通過検出センサー３、制御装置５、サーバ装置６、通信端末８及びネットワーク９について説明する。

建物１は、住宅であるが、それに限定されず、人が内部で生活や活動等を行うためのその他の建物であってもよい。建物１内には、所定の空間である室内空間１０が一つ以上存在し、それぞれの室内空間１０は、壁、窓及びドア等によって仕切られている。

状態検出システムは、建物１内の室内空間１０における人の状態を検出するシステムである。より具体的には、状態検出システムは、建物１の住人が正常な日常生活を送れているかを見守ったり、建物１に侵入者が潜んでいないかを検出したりする、見守り防犯装置である。なお、状態検出システムは、室内空間１０に限られず、建物１（全体）内の人の状態を検出するシステムであってもよい。すなわち、本実施形態の説明において、「室内空間１０」は、「建物１内空間」に置き換えてもよい。

動作検出センサー２は、室内空間１０内の人の動作を検出するセンサーである。より具体的には、動作検出センサー２は、送信機と受信機とから構成され、送信機から送信されて受信機にて受信される電波の室内空間１０内の伝搬経路における変化量（アナログ値）を検出することで室内空間１０内の人の動作を検出する電波センサーである。すなわち、動作検出センサー２は、人の動き（活動量）をアナログ値で検出する。動作検出センサー２が検出する変化量の算出方法の一例として、特開２００８−２１６１５２号公報（特願２００７−５６４６２号）にて開示されている算出方法が挙げられる。動作検出センサー２は、検出結果を検出部４に出力する。

通過検出センサー３は、室内空間１０内の所定の範囲における人の通過を検出するセンサーである。より具体的には、通過検出センサー３は、人の通過をデジタル値で検出する赤外線センサー、光電式スイッチ又はドア開閉センサー等である。通過検出センサー３は、室内空間１０の出入口（ドア等）における人の通過を検出してもよい。より具体的には、通過検出センサー３は、室内空間１０の出入口に設置され、出入口周辺における人の通過を検出することで、室内空間１０への人の出入りを検出する。通過検出センサー３は、検出結果を検出部４に出力する。

図２は、室内空間１０での動作検出センサー２及び通過検出センサー３の設置例を示す図である。図２は、室内空間１０を上部（天井側）から見た図である。図２に示す通り、動作検出センサー２の送信機２ａを室内空間１０内の一側面の壁付近に設置し、対向する反対側の壁付近に動作検出センサー２の対応する受信機２ｂを設定している。そして、検出範囲１２は、動作検出センサー２の送信機２ａ及び受信機２ｂによって人の動作を検出することができる検出範囲を示している。図２に示す通り、検出範囲１２は、室内空間１０内のみならず、室内空間１０外周辺を含む場合もある（動作検出センサー２が室内空間１０外周辺の人の動作も検出する）。なお、検出範囲１２は、室内空間１０内のみを含む場合もある。

また、室内空間１０にはドアによる室内出入口１１が存在し、通過検出センサー３は室内出入口１１付近に設置される。検出範囲１３は、通過検出センサー３によって人の通過を検出することができる検出範囲を示している。図２に示す通り、検出範囲１３は、室内出入口１１付近であり、通過検出センサー３は室内出入口１１での人の出入りを検出することができる。

なお、図２では、動作検出センサー２の送信機２ａ、受信機２ｂ、通過検出センサー３及び室内出入口１１がそれぞれ１つずつ含まれるが、それぞれ２つ以上あってもよい。例えば、室内空間１０に動作検出センサー２の送信機２ａ及び受信機２ｂの組が２つ設置され、状態検出システムがそれぞれの動作検出センサー２からの検出結果に基づいて人の動作を検出してもよい。また例えば、室内出入口１１が室内空間１０に２つあり、それぞれの室内出入口１１付近に通過検出センサー３が１つずつあり、状態検出システムがそれぞれの通過検出センサー３からの検出結果に基づいて人の出入り等を検出してもよい。このように、複数の動作検出センサー２又は通過検出センサー３を用いることで、人の動作又は通過をより正確に検出できることは明らかである。また、図２では動作検出センサー２の送信機２ａ及び受信機２ｂは対向する壁付近に設置されているが、それに限られず自由な箇所に設置してよく、例えば送信機２ａ及び受信機２ｂが同じ位置に設置されていてもよい。

図１に戻り、制御装置５は、一般的なコンピュータ装置である。制御装置５は、動作検出センサー２及び通過検出センサー３（さらには後述の温度検出センサー１４及び湿度検出センサー１５。以下同様）のそれぞれから検出結果を入力し、後述の検出部４ａを用いて演算処理を行い、演算結果を制御装置５に備えられた表示手段（不図示）や、ネットワーク９を介してサーバ装置６又は通信端末８に出力する。また、制御装置５は、動作検出センサー２及び通過検出センサー３のそれぞれから検出結果を、そのままネットワーク９を介してサーバ装置６又は通信端末８に出力してもよい。また、制御装置５は、ネットワーク９を介してサーバ装置６又は通信端末８から入力された情報を、制御装置５に備えられた表示手段に出力してもよい。

サーバ装置６は、一般的なサーバ（コンピュータ）装置である。サーバ装置６は、ネットワーク９を介して制御装置５から入力された動作検出センサー２及び通過検出センサー３のそれぞれの検出結果を入力し、後述の検出部４ｂを用いて演算処理を行い、演算結果をサーバ装置６に備えられた表示手段（不図示）や、ネットワーク９を介して制御装置５又は通信端末８に出力する。また、サーバ装置６は、制御装置５による演算結果をネットワーク９を介して入力し、サーバ装置６に備えられた表示手段に出力してもよい。また、サーバ装置６は、通信端末８に情報を出力する際、予め登録している通信端末８に対してのみ情報を出力してもよい。

制御装置５及びサーバ装置６は、ＣＰＵ等のハードウェアから構成されているものである。図３は、制御装置５及びサーバ装置６のハードウェア構成の一例を示す図である。図１に示される制御装置５及びサーバ装置６は、物理的には、図３に示すように、ＣＰＵ１００、主記憶装置であるＲＡＭ１０１及びＲＯＭ１０２、ディスプレイ等の入出力装置１０３、通信モジュール１０４、及び補助記憶装置１０５などを含むコンピュータシステムとして構成されている。

図１に示す制御装置５及びサーバ装置６の検出部４を含む機能は、図３に示すＣＰＵ１００、ＲＡＭ１０１等のハードウェア上に所定のコンピュータソフトウェアを読み込ませることにより、ＣＰＵ１００の制御のもとで入出力装置１０３、通信モジュール１０４、及び補助記憶装置１０５を動作させるとともに、ＲＡＭ１０１におけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。なお、制御装置５及びサーバ装置６の検出部４を含む機能は、各装置上でソフトウェアとして実現されてもよいし、各装置のハードウェアに組み込まれて（例えばＬＳＩ（Large Scale Integration）化）実現されてもよい。

図１に戻り、通信端末８は、携帯電話、スマートフォン又はノートパソコン等の一般的なコンピュータ端末である。通信端末８は、ネットワーク９を介して制御装置５又はサーバ装置６から入力された演算結果やその他情報を、通信端末８に含まれる後述の表示部７によって出力する。また、通信端末８は、ユーザからの入力情報等を、ネットワーク９を介して制御装置５又はサーバ装置６に出力する。なお、通信端末８のユーザは、建物１の住人や、当該住人を見守る家族及び関係者を想定している。

通信端末８は、制御装置５又はサーバ装置６から送信された情報をユーザに提示してもよいし、通信端末８が制御装置５又はサーバ装置６にアクセスし、制御装置５又はサーバ装置６に蓄積（収集）された情報を取得した上でユーザに提示してもよい。

ネットワーク９は、インターネット等の一般的な通信回線である。

続いて、図１に示す構成要素のうち、残りの検出部４及び表示部７について説明する。

検出部４は、動作検出センサー２の検出結果と通過検出センサー３の検出結果とに基づいて、室内空間１０における人の状態を検出する。

検出部４は、動作検出センサー２によって検出された変化量が所定の閾値を超えた回数又は時間に基づいて、室内空間１０における人の状態を検出してもよい。以下、具体的に説明する。検出部４は、動作検出センサー２によって検出された変化量ｐ（ｔ）について、予め設定した閾値Ｐ＿ｔｈと比較する。ｐ（ｔ）≧Ｐ＿ｔｈの場合、「人の活動が有り」と判定する。一方、ｐ（ｔ）＜Ｐ＿ｔｈの場合、「人の活動が無し」と判定する。そして、検出部４は、「人の活動が有り」の回数を一定時間内（例えば１時間）で数え、その回数に応じて室内空間１０の人の状態を検出する。例えば、回数が２０回以上の場合は人が室内空間１０内で活動していると検出し、回数が５回以上２０回未満の場合は人が室内空間１０内で睡眠など、静止していると検出し、回数が５回未満の場合は留守であると検出する。

また、検出部４は、閾値を超えた回数ではなく時間に基づいて人の状態を検出してもよい。その場合、検出部４は、「人の活動が有り」である状態が連続する時間を一定時間内（例えば１５分）で加算し、その時間に応じて室内空間１０の人の状態を検出する。例えば、時間が１０分以上の場合は人が室内空間１０内で活動していると検出し、時間が３分以上１０分未満の場合は人が室内空間１０内で睡眠など、静止していると検出し、時間が３分未満の場合は留守であると検出する。なお、検出部４は、数えた回数又は時間に基づいて、人の活動量を検出してもよい。なお、上記説明では、検出部４は、ｐ（ｔ）≧Ｐ＿ｔｈの場合に「人の活動が有り」と判定し、ｐ（ｔ）＜Ｐ＿ｔｈの場合に「人の活動が無し」と判定すると説明したが、変化量ｐ（ｔ）の出力単位や出力種別等の出力方法に応じて判定内容は逆にしてもよい。すなわち、検出部４は、ｐ（ｔ）≧Ｐ＿ｔｈの場合に「人の活動が無し」と判定し、ｐ（ｔ）＜Ｐ＿ｔｈの場合に「人の活動が有り」と判定してもよい。

検出部４は、数えた回数又は加算した時間、あるいは検出した人の状態又は活動量に関する情報を、ネットワーク９を介して制御装置５、サーバ装置６又は通信端末８等の他の装置に送信する。

検出部４は、動作検出センサー２によって検出された変化量を２次微分演算した値が所定の閾値を超えた回数又は時間に基づいて、室内空間１０における人の状態を検出してもよい。以下、具体的に説明する。検出部４は、動作検出センサー２によって検出された変化量ｐ（ｔ）について、所定のローパスフィルター演算を行い（雑音除去として一般的に利用される技術）、ローパスフィルター演算をした変化量を、さらに２次微分演算した変化量Ｆ（ｔ）を算出する。そのようなローパスフィルター演算及び２次微分演算による算出方法の一例として、検出部４は、変化量ｐ（ｔ）にＬＯＧフィルタ（Laplacian Of Gaussian Filter）を適用してもよい。そして、算出した変化量Ｆ（ｔ）について、予め設定した閾値Ｆ＿ｔｈと比較する。Ｆ（ｔ）≧Ｆ＿ｔｈの場合、「人の活動が有り」と判定する。一方、Ｆ（ｔ）＜Ｆ＿ｔｈの場合、「人の活動が無し」と判定する。閾値Ｆ＿ｔｈを超えた回数又は時間に基づいて人の状態を検出する方法及び他の装置への送信は、上述のｐ（ｔ）及びＰ＿ｔｈの場合と同様である。また、上記説明では、検出部４は、ｐ（ｔ）≧Ｆ＿ｔｈの場合に「人の活動が有り」と判定し、ｐ（ｔ）＜Ｆ＿ｔｈの場合に「人の活動が無し」と判定すると説明したが、変化量ｐ（ｔ）の出力単位や出力種別等の出力方法に応じて判定内容は逆にしてもよい。すなわち、検出部４は、ｐ（ｔ）≧Ｆ＿ｔｈの場合に「人の活動が無し」と判定し、ｐ（ｔ）＜Ｆ＿ｔｈの場合に「人の活動が有り」と判定してもよい。

動作検出センサー２によって検出された変化量を２次微分演算した値は、変化量の変曲点では０（ゼロ）値を横断するため、所定の閾値を変化量の強度によらず０（ゼロ）値近傍の固定値で容易に設定することができ、それにより、人が動作検出センサー２から離れた位置であっても場所によらず（すなわち、動作検出センサー２の設置位置によらず安定して）均一に人の動作を検出することができる。

以下、図４〜７を用いて、検出部４における演算処理の詳細について説明する。

図４は、室内空間１０での動作検出センサー２の感度を示す図である。図４に示す感度領域Ｓａは、動作検出センサー２の送信機２ａと受信機２ｂとの軸付近にあり、感度が良い（感度良）領域である。一方、感度領域Ｓｂは、当該軸から離れた位置にあり、感度が悪い（感度悪）領域である。上述の通り、動作検出センサー２（電波センサー）は、送信機２ａから送信されて受信機２ｂにて受信される電波の室内空間１０内の伝搬経路における変化量を検出するものであり、送信機２ａと受信機２ｂとの軸から離れた位置では感度が落ちてしまう。

図５は、動作検出センサーの感度良及び感度悪の変化量のグラフである。具体的に、図５は、横軸を時間、縦軸を動作検出センサー２によって検出された変化量としたグラフであり、グラフｐａ（ｔ）は図４における感度が良い感度領域Ｓａでの変化量を示し、グラフｐｂ（ｔ）は図４における感度が悪い感度領域Ｓｂでの変化量を示す。なお、グラフｐａ（ｔ）及びグラフｐｂ（ｔ）で示される変化量の元となる人の動作は同じである。つまり、図５は、人の動作が同じでも、動作検出センサー２からの相対的な位置によって変化量は大きく変動することを示している。また、図５に示すグラフにおける変化量ｐ（ｔ）は、人の動作を検出したときにマイナス方向の変化量が発生するものである。別の実施形態では、変化量ｐ（ｔ）は、人の動作を検出したときにプラス方向の変化量が発生するものであってもよい。動作検出センサー２によって検出された変化量が、人の動作を検出したときにマイナス方向の変化量を発生するか、プラス方向の変化量を発生するかに応じて、上述の通り、検出部４の閾値に応じた判定内容が変化する。

このようなグラフにおいて、人が動いた時間、すなわち活動量を、所定の閾値を下回った時間で定義する場合、一つの閾値で全てのグラフにおける活動量を正当に評価することができない。例えば、グラフｐａ（ｔ）の活動量（例えば図５に示す期間ｔ１等）を正当に評価する場合、所定の閾値として図５に示す閾値Ｐ＿ｔｈ１を設定する。しかしながら、閾値Ｐ＿ｔｈ１をグラフｐｂ（ｔ）にて用いた場合、全ての時間において活動していないことになり、正当に評価することができない。また例えば、グラフｐｂ（ｔ）の活動量を正当に評価する場合、所定の閾値として図５に示す閾値Ｐ＿ｔｈ２を設定する。しかしながら、閾値Ｐ＿ｔｈ２をグラフｐａ（ｔ）にて用いた場合、同様に正当に評価することができない。

そこで、検出部４は、上述の通り、動作検出センサー２によって検出された変化量ｐ（ｔ）に、ローパスフィルター演算及び２次微分演算による算出方法の一例としてＬＯＧフィルタを適用することで変化量Ｆ（ｔ）を算出する。図６は、グラフｐ（ｔ）及びグラフＦ（ｔ）を示す図である。グラフｐ（ｔ）は、ＬＯＧフィルタを適用される際に、ローパスフィルター演算を行うことで平滑化（ローパス）され、２次微分演算を行うことで変曲点（エッジ）が切り出される。図６に示すＩは、変曲点を示し、変曲点はＬＯＧフィルタ処理後に０（ゼロ）になる。

図７は、図５に示す動作検出センサーの感度良のグラフｐａ（ｔ）及び感度悪のグラフｐｂ（ｔ）それぞれにＬＯＧフィルタを適用した後のグラフＦａ（ｔ）及びＦｂ（ｔ）を示す図である。図７に示す通り、グラフＦａ（ｔ）及びＦｂ（ｔ）について、ＬＯＧフィルタを適用することでそれぞれの変曲点が０（ゼロ）になったため、所定の閾値として０（ゼロ）に十分近い値を設定し、検出部４は、それを超えた時間を人が動いた時間（例えば図７に示す期間ｔ２等）として検出することができる。つまり、グラフｐ（ｔ）にＬＯＧフィルタを適用すること（又は、ローパスフィルター演算及び２次微分演算を行うこと）で、ｐ（ｔ）の値に依存せず（感度の場所依存性無く）、ゼロクロス固定閾値で活動量を時間の単位で切り出すことができる。なお、所定の閾値は０（ゼロ）に近いのが望ましいが、ノイズレベルよりは大きくなければならない。

検出部４は、ＬＯＧフィルタを含む、いかなる手法のローパスフィルター演算後に、いかなる手法の２次微分演算を適用してもよい。例えば、検出部４は、少ない次数のフィルタで効率的に高周波数成分を除去できるＣｈｅｂｙｓｈｅｖ多項式近似フィルタを適用してから２次微分演算処理をしてもよい。その場合、検出部４による演算時間が、ＬＯＧフィルタを適用する場合に比べて少なくなる。また、検出部４は、出力が入力に入る双方向３次ＩＩＲ（Infinite Impulse Response）フィルタを適用してから２次微分演算処理をしてもよい。その場合、検出部４による演算処理後のノイズが、Ｃｈｅｂｙｓｈｅｖ多項式近似フィルタを適用する場合に比べて少なくなる。

検出部４は、通過検出センサー３によって人の通過が検出された時点の前後の時間帯における動作検出センサー２のそれぞれの検出結果を比較することで、室内空間１０における人の状態を検出してもよい。例えば、通過検出センサー３によって人の通過が検出された時点の前の時間帯における動作検出センサー２によって検出された変化量ｐ１（ｔ）が、当該時点の後の時間帯における動作検出センサー２によって検出された変化量ｐ２（ｔ）よりも全体的に上回っている場合、検出部４は、人が室内空間１０から退室したことを検出する。逆に、ｐ１（ｔ）がｐ２（ｔ）よりも全体的に下回っている場合、検出部４は、人が室内空間１０に入室したことを検出する。

検出部４は、通過検出センサー３によって人の通過が検出され、動作検出センサー２によって人の動作が検出された後に、通過検出センサー３によって人の通過が検出されず、かつ動作検出センサー２によって人の動作が検出されない時間が所定の閾値を超えた場合、異常を検出してもよい。つまり、検出部４は、人が室内空間１０に入室した後に、退室することなくしばらく人が動作していない場合、異常を検出する。検出部４が検出する異常の具体例としては、室内空間１０に住人が倒れていることや、室内空間１０に侵入者が居て潜んでいることが挙げられる。検出部４は、検出した異常を知らせる（警告する）情報又は電子メールを、ネットワーク９を介して制御装置５、サーバ装置６又は通信端末８等の他の装置に送信する。なお、検出部４は、人が室内空間１０に入室したことを確実に検出するために、上述の、通過検出センサー３によって人の通過が検出された時点の前後の時間帯における動作検出センサー２のそれぞれの検出結果を比較する手法を併用したり、複数の通過検出センサー３を利用したり、カメラを設置してカメラから得られた画像を併用したりする等してもよい。なお、このように人が室内空間１０に入室したことを確実に検出するために他の手法、センサー及び装置を利用する手法は、本実施形態で説明している他の処理においても適用することができる。

状態検出システムは、動作検出センサー２及び通過検出センサー３以外のセンサーをさらに備えることで、検出機能を向上させてもよい。

例えば、状態検出システムは、室内空間１０内の温度を検出する温度検出センサー１４（不図示）を、動作検出センサー２及び通過検出センサー３と同様に建物１内の室内空間１０（の主要活動位置）に備える。そして、検出部４は、動作検出センサー２の検出結果と通過検出センサー３の検出結果とに基づいて室内空間１０における人の活動が無いことを検出した際に、温度検出センサー１４によって検出された温度が所定の閾値を超えている場合、異常を検出する。検出部４は、温度検出センサー１４によって検出された温度が所定の閾値を超えている際に、動作検出センサー２の検出結果と通過検出センサー３の検出結果とに基づいて室内空間１０における人の活動が無いことを検出した場合、異常を検出してもよい。

具体例を挙げると、検出部４は、動作検出センサー２の検出結果と通過検出センサー３の検出結果とに基づいて室内空間１０における人の活動が無いことを検出した際に、温度検出センサー１４によって検出された温度が予め設定した閾値である摂氏８０度を超えている場合、火災が発生していることを検出する。そして、検出部４は、火災発生を知らせる（警告する）情報又は電子メールを、ネットワーク９を介して制御装置５、サーバ装置６又は通信端末８等の他の装置に送信する。

また、例えば、状態検出システムは、室内空間１０内の湿度を検出する湿度検出センサー１５を、動作検出センサー２、通過検出センサー３及び温度検出センサー１４と同様に建物１内の室内空間１０（の主要活動位置）にさらに備える。そして、検出部４は、動作検出センサー２の検出結果と通過検出センサー３の検出結果とに基づいて室内空間１０における人の活動が有ることを検出した際に、温度検出センサー１４によって検出された温度と湿度検出センサー１５によって検出された湿度とに基づいて熱中症基準であるＷＢＧＴ（Wet Bulb Globe Temperature）値を算出し、算出されたＷＢＧＴ値が所定の閾値を超えている場合、異常を検出する。検出部４は、温度検出センサー１４によって検出された温度と湿度検出センサー１５によって検出された湿度とに基づいて熱中症基準であるＷＢＧＴ値を算出し、算出されたＷＢＧＴ値が所定の閾値を超えている際に、動作検出センサー２の検出結果と通過検出センサー３の検出結果とに基づいて室内空間１０における人の活動が有ることを検出した場合、異常を検出してもよい。

そして検出部４は、異常を検出した際に、室内空間１０の中で人が熱中症に罹患する可能性がある旨を知らせる（警告する）情報又は電子メールを、ネットワーク９を介して制御装置５、サーバ装置６又は通信端末８等の他の装置に送信する。

図１に戻り、表示部７は、ネットワーク９を介して制御装置５又はサーバ装置６から入力された演算結果やその他情報を画面表示する。例えば、表示部７は、入力された、動作検出センサー２によって検出された変化量（または当該変化量を２次微分演算した値）が所定の閾値を超えた回数又は時間を、グラフ表示してもよい。また例えば、表示部７は、上述の通り、入力された、室内空間１０に侵入者が居て潜んでいる旨の情報（留守宅の防犯用途）、室内空間１０に住人が倒れている旨の情報（見守り用途）、火災が発生している旨の情報（留守宅の防災用途）及び室内空間１０の中で人が熱中症に罹患する可能性がある旨の情報（見守り用途）を画面表示してもよい。また例えば、表示部７は、入力された、動作検出センサー２によって検出された変化量と通過検出センサー３によって検出された人の通過のデジタル値をそのまま画面表示してもよく、その場合、通信端末８のユーザは、動作検出センサー２による人の活動量の軌跡に、通過検出センサー３による人の通過のデジタル値を重ねた表示をすることで、雑音で、誤報があっても、通過検出センサー３の情報を見ることで、建物１内の室内空間１０に人が入って、動いている事を簡易的に推測することができる。以上の通り、通信端末８のユーザは、学習をすることなく簡易に、建物１から離れたところで見守り対象者の一日の活動量を知ることができたり、見守り対象者の安否や危険を知ることができたりする。

続いて、図８に示すフローチャート図を用いて、本実施形態に係る状態検出システムにより実行される状態検出方法の処理について説明する。

まず、通過検出センサー３により、室内空間１０内の検出範囲１３における人の通過が検出される（ステップＳ１、通過検出ステップ）。次に、動作検出センサー２により、室内空間１０内の人の動作が検出される（ステップＳ２、動作検出ステップ）。次に、検出部４により、Ｓ２のおける検出結果とＳ１における検出結果とに基づいて、室内空間１０における人の状態が検出される（ステップＳ３、検出ステップ）。なお、Ｓ１とＳ２の順番は逆でもよい。

次に、本実施形態のように構成された状態検出システムの作用効果について説明する。

本実施形態の状態検出システムによれば、室内空間１０内の人の動作を検出する動作検出センサー２の検出結果と、室内空間１０内の検出範囲１３における人の通過を検出する通過検出センサー３の検出結果とに基づいて、検出部４により室内空間１０における人の状態が検出される。かかる構成を採れば、室内空間１０内の人の動作を検出する動作検出センサー２の検出結果と、室内空間１０内の検出範囲１３における人の通過を検出する通過検出センサー３の検出結果とを組み合わせ、相互補完することで、それぞれのセンサー単体の検出結果を用いるよりも、建物１内の室内空間１０における人の状態をより正確に検出することができる。

また、本実施形態の状態検出システムにおいて、動作検出センサー２は、送信機と受信機とから構成され、送信機から送信されて受信機にて受信される電波の室内空間１０内の伝搬経路における変化量を検出することで室内空間１０内の人の動作を検出し、検出部４は、動作検出センサー２によって検出された変化量が所定の閾値を超えた回数又は時間に基づいて、室内空間１０における人の状態を検出することが好ましい。かかる構成を採れば、動作検出センサー２によって検出された変化量が所定の閾値を超えた回数又は時間に基づいて、室内空間１０における人の状態が検出されるため、より簡易にかつ正確に、建物１内の室内空間１０における人の状態を検出することができる。

また、本実施形態の状態検出システムにおいて、動作検出センサー２は、送信機と受信機とから構成され、送信機から送信されて受信機にて受信される電波の室内空間１０内の伝搬経路における変化量を検出することで室内空間１０内の人の動作を検出し、検出部４は、動作検出センサー２によって検出された変化量を２次微分演算した値が所定の閾値を超えた回数又は時間に基づいて、室内空間１０における人の状態を検出することが好ましい。かかる構成を採れば、動作検出センサー２によって検出された変化量を２次微分演算した値は、変化量の変曲点では０（ゼロ）値を横断するため、所定の閾値を変化量の強度によらず０（ゼロ）値近傍の固定値で容易に設定することができ、それにより、動作検出センサー２から離れた位置であっても場所によらず均一に人の動作を検出することができる。すなわち、より安定して建物１内の室内空間１０における人の状態を検出することができる。

また、本実施形態の状態検出システムにおいて、動作検出センサー２は、室内空間１０の室内出入口１１における人の通過を検出し、検出部４は、通過検出センサー３によって人の通過が検出された時点の前後の時間帯における動作検出センサー２のそれぞれの検出結果を比較することで、室内空間１０における人の状態を検出することが好ましい。かかる構成を採れば、通過検出センサー３により人の出入りを検出した時点の前後の時間帯における動作検出センサー２のそれぞれの検出結果を比較することで、人が建物１内の室内空間１０に入ったこと、あるいは室内空間１０から出て行ったことをより正確に検出することができる。すなわち、建物１内の室内空間１０における人の状態をより正確に検出することができる。

また、本実施形態の状態検出システムにおいて、検出部４は、通過検出センサー３によって人の通過が検出され、動作検出センサー２によって人の動作が検出された後に、通過検出センサー３によって人の通過が検出されず、かつ動作検出センサー２によって人の動作が検出されない時間が所定の閾値を超えた場合、異常を検出することが好ましい。かかる構成を採れば、例えば、建物１内の室内空間１０に人が倒れていることを検出したり、建物１内の室内空間１０に侵入者が居て潜んでいることを検出したりすることができる。

また、本実施形態の状態検出システムにおいて、室内空間１０内の温度を検出する温度検出センサー１４を更に備え、検出部４は、動作検出センサー２の検出結果と通過検出センサー３の検出結果とに基づいて室内空間１０における人の活動が無いことを検出した際に、温度検出センサー１４によって検出された温度が所定の閾値を超えている場合、異常を検出することが好ましい。かかる構成を採れば、例えば、建物１内の室内空間１０に人が居ない状態において火災が発生していることを検出することができる。

また、本実施形態の状態検出システムにおいて、室内空間１０内の温度を検出する温度検出センサー１４と、室内空間１０内の湿度を検出する湿度検出センサー１５と、を更に備え、検出部４は、動作検出センサー２の検出結果と通過検出センサー３の検出結果とに基づいて室内空間１０における人の活動が有ることを検出した際に、温度検出センサー１４によって検出された温度と湿度検出センサー１５によって検出された湿度とに基づいて熱中症基準であるＷＢＧＴ値を算出し、算出されたＷＢＧＴ値が所定の閾値を超えている場合、異常を検出することが好ましい。かかる構成を採れば、例えば、建物１内の室内空間１０に人が居る状態において、当該人が熱中症に罹患する可能性を検出することができる。

従来、アナログ値を出力する動作検出センサー（人体感知センサー）単体では、得られた変化量が人の動きによるものなのか単なるノイズなのかの判別が難しかった。また、デジタル値を出力する通過検出センサー（人体感知センサー）単体では、人の通過程度しか検出できなかった。本実施形態の状態検出システムでは、上述の通り、動作検出センサー２及び通過検出センサー３の検出結果を組み合わせて利用することにより、より正確に人の状態を検出することができる。より具体的には、建物１内の人の見守りを行うことができる。

１…建物、２…動作検出センサー、３…通過検出センサー、４…検出部、５…制御装置、６…サーバ装置、７…表示部、８…通信端末、９…ネットワーク、１０…室内空間、１１…室内出入口、１２…動作検出センサー検出範囲、１３…通過検出センサー検出範囲、１４…温度検出センサー、１５…湿度検出センサー。

Claims (8)

1. 建物内の所定の空間における人の状態を検出する状態検出システムであって、
   前記空間内の人の動作を検出する動作検出センサーと、
   前記空間内の所定の範囲における人の通過を検出する通過検出センサーと、
   前記動作検出センサーの検出結果と前記通過検出センサーの検出結果とに基づいて、前記空間における人の状態を検出する検出手段と、
   を備え、
   前記動作検出センサーは、送信機と受信機とから構成され、前記送信機から送信されて前記受信機にて受信される電波の前記空間内の伝搬経路における変化量を検出することで前記空間内の人の動作を検出し、
   前記検出手段は、前記動作検出センサーによって検出された前記変化量を２次微分演算した値が所定の閾値を超えた回数又は時間に基づいて、前記空間における人の状態を検出する、
   状態検出システム。
2. 建物内の所定の空間における人の状態を検出する状態検出システムであって、
   前記空間内の人の動作を検出する動作検出センサーと、
   前記空間内の所定の範囲における人の通過を検出する通過検出センサーと、
   前記動作検出センサーの検出結果と前記通過検出センサーの検出結果とに基づいて、前記空間における人の状態を検出する検出手段と、
   を備え、
   前記通過検出センサーは、前記空間の出入口における人の通過を検出し、
   前記検出手段は、前記通過検出センサーによって人の通過が検出された時点の前後の時間帯における前記動作検出センサーのそれぞれの検出結果を比較することで、前記空間における人の状態を検出する、
   状態検出システム。
3. 前記動作検出センサーは、送信機と受信機とから構成され、前記送信機から送信されて前記受信機にて受信される電波の前記空間内の伝搬経路における変化量を検出することで前記空間内の人の動作を検出し、
   前記検出手段は、前記動作検出センサーによって検出された前記変化量が所定の閾値を超えた回数又は時間に基づいて、前記空間における人の状態を検出する、
   請求項２に記載の状態検出システム。
4. 前記検出手段は、前記通過検出センサーによって人の通過が検出され、前記動作検出センサーによって人の動作が検出された後に、前記通過検出センサーによって人の通過が検出されず、かつ前記動作検出センサーによって人の動作が検出されない時間が所定の閾値を超えた場合、異常を検出する、
   請求項１〜３の何れか一項に記載の状態検出システム。
5. 前記空間内の温度を検出する温度検出センサーを更に備え、
   前記検出手段は、前記動作検出センサーの検出結果と前記通過検出センサーの検出結果とに基づいて前記空間における人の活動が無いことを検出した際に、前記温度検出センサーによって検出された温度が所定の閾値を超えている場合、異常を検出する、
   請求項１〜４の何れか一項に記載の状態検出システム。
6. 前記空間内の温度を検出する温度検出センサーと、
   前記空間内の湿度を検出する湿度検出センサーと、
   を更に備え、
   前記検出手段は、前記動作検出センサーの検出結果と前記通過検出センサーの検出結果とに基づいて前記空間における人の活動が有ることを検出した際に、前記温度検出センサーによって検出された温度と前記湿度検出センサーによって検出された湿度とに基づいて熱中症基準であるＷＢＧＴ（Wet Bulb Globe Temperature）値を算出し、算出されたＷＢＧＴ値が所定の閾値を超えている場合、異常を検出する、
   請求項１〜５の何れか一項に記載の状態検出システム。
7. 建物内の所定の空間における人の状態を検出する状態検出システムにより実行される状態検出方法であって、
   前記空間内の所定の範囲における人の通過を検出する通過検出センサーによって人の通過を検出する通過検出ステップと、
   前記空間内の人の動作を検出する動作検出センサーによって人の動作を検出する動作検出ステップと、
   前記動作検出ステップにおける検出結果と前記通過検出ステップにおける検出結果とに基づいて、前記空間における人の状態を検出する検出ステップと、
   を含み、
   送信機と受信機とから構成される前記動作検出センサーが、前記送信機から送信されて前記受信機にて受信される電波の前記空間内の伝搬経路における変化量を検出することで前記空間内の人の動作を検出し、
   前記検出ステップは、前記動作検出センサーによって検出された前記変化量を２次微分演算した値が所定の閾値を超えた回数又は時間に基づいて、前記空間における人の状態を検出する、
   状態検出方法。
8. 建物内の所定の空間における人の状態を検出する状態検出システムにより実行される状態検出方法であって、
   前記空間内の所定の範囲における人の通過を検出する通過検出センサーによって人の通過を検出する通過検出ステップと、
   前記空間内の人の動作を検出する動作検出センサーによって人の動作を検出する動作検出ステップと、
   前記動作検出ステップにおける検出結果と前記通過検出ステップにおける検出結果とに基づいて、前記空間における人の状態を検出する検出ステップと、
   を含み、
   前記通過検出センサーは、前記空間の出入口における人の通過を検出し、
   前記検出ステップは、前記通過検出センサーによって人の通過が検出された時点の前後の時間帯における前記動作検出センサーのそれぞれの検出結果を比較することで、前記空間における人の状態を検出する、
   状態検出方法。