JPH10282133A

JPH10282133A - 監視装置

Info

Publication number: JPH10282133A
Application number: JP9083560A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Nomura; 仁野村
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1997-04-02
Filing date: 1997-04-02
Publication date: 1998-10-23

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、動体として認識されるべき人体な
どの物体を監視する監視装置に関し、物体の動きが停止
したことを確実に検出することを目的とする。【解決手段】予め決められた被写界を繰り返し撮像し
て得られる画像信号を比較することによって、該被写界
内の動体を検出する動体検出手段１０と、前記動体検出
手段１０によって動体が検出されるタイミングに基づい
て、動体が検出されない時間を測定する計時手段１２
と、前記計時手段１２によって前記時間が測定される過
程で、該時間が予め決められた閾値を上回るか否かを判
定する監視手段１４とを備えて構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、動体として認識さ
れるべき人体などの物体を監視する監視装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、入浴時の事故件数が年々増加する
傾向にある。特に、入浴による心機能などへの影響が大
きい高齢者は、浴槽内で発作を起こし意識を失って動け
なくなり、発見が遅れたために溺没死するケースも少な
くない。そこで、このような事故死を未然に防ぐため、
例えば、浴室内に設けたカメラで撮像された画像信号を
モニタ表示する監視装置が実用化されている。

【０００３】また、高齢者の一人暮らしの増加に伴っ
て、浴室内に限らず、自宅で動けなくなった高齢者が発
見されないまま衰弱死するという事故も多発している。
そのため、通常の生活をしている状態で人間が必ず通過
する場所（例えば、トイレなど）に、透過型のフォトイ
ンタラプタのような発光素子と受光素子とを設置して、
光を遮断する物体（ここでは、人体に相当する）の有無
を検出する監視装置が実用化されている。すなわち、発
光素子と受光素子との間を通過する物体が存在する場合
には、通常の生活が行われていると認識される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、画像信号をモ
ニタ表示する監視装置を用いた場合には、異常が発生し
たか否かの判定が自動的に行われないため、監視者がモ
ニタ表示された画像を観察することよって人為的に異常
を検出する必要があった。したがって、被監視者のプラ
イバシーが保護されないという問題があった。

【０００５】一方、物体の有無を検出する監視装置は、
発光素子と受光素子との間の限られた範囲で物体の有無
を検出するため、その物体が人体であるか否かを判定す
ることができなかった。したがって、人体以外の物体
（例えば、風になびいているカーテンなど）が発光素子
と受光素子との間を通過した場合でも人体が通過したも
のとして認識され、異常検出が確実に行えないという問
題があった。

【０００６】そこで、請求項１ないし請求項９に記載の
発明は、動体として検出されるべき物体の動きが停止し
たことを確実に検出できる監視装置を提供することを目
的とする。特に、請求項４に記載の発明は、人体の動き
が停止したことを確実に検出できる監視装置を提供する
ことを目的とする。

【０００７】また、請求項９に記載の発明は、プライバ
シーの保護を確実に行えることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】図１は、請求項１に記載
の発明の原理ブロック図である。

【０００９】請求項１に記載の監視装置は、予め決めら
れた被写界を繰り返し撮像して得られる画像信号を比較
することによって、該被写界内の動体を検出する動体検
出手段１０と、前記動体検出手段１０によって動体が検
出されるタイミングに基づいて、動体が検出されない時
間を測定する計時手段１２と、前記計時手段１２によっ
て前記時間が測定される過程で、該時間が予め決められ
た閾値を上回るか否かを判定する監視手段１４とを備え
たことを特徴とする。

【００１０】図２は、請求項２に記載の発明の原理ブロ
ック図である。請求項２に記載の監視装置は、請求項１
に記載の監視装置において、前記動体検出手段１０は、
予め決められた部屋の内部を被写界とし、該部屋への入
退室を判定する入退室判定手段１６を備え、前記入退室
判定手段１６によって入室が確認された場合に限り、被
写界内の動体の検出を行うことを特徴とする。

【００１１】図３は、請求項３に記載の発明の原理ブロ
ック図である。請求項３に記載の監視装置は、請求項１
に記載の監視装置において、前記動体検出手段１０は、
外部装置の動作状況を取得する動作状況取得手段１８を
備え、前記動作状況取得手段１８によって取得した動作
状況に基づいて、前記外部装置の起動に連動して被写界
内の動体の検出を開始することを特徴とする。

【００１２】図４は、請求項４に記載の発明の原理ブロ
ック図である。請求項４に記載の監視装置は、請求項１
ないし請求項３の何れか１項に記載の監視装置におい
て、前記動体検出手段１０によって検出された動体の特
徴を抽出することによって、該動体が人体であるか否か
を判定する動体判定手段２０を備え、前記計時手段１２
は、前記動体判定２０手段によって動体が人体以外であ
ることが判定されるタイミングに基づいて、「人体とし
て判定される動体」が検出されない時間を測定すること
を特徴とする。

【００１３】図５は、請求項５に記載の発明の原理ブロ
ック図である。請求項５に記載の監視装置は、請求項１
ないし請求項４の何れか１項に記載の監視装置におい
て、前記計時手段１２で測定された時間が前記閾値を上
回ったことが前記監視手段１４によって判定されると、
異常状態であることを外部に通知する発報手段２２を備
えたことを特徴する。

【００１４】図６は、請求項６に記載の発明の原理ブロ
ック図である。請求項６に記載の監視装置は、請求項１
ないし請求項４の何れか１項に記載の監視装置におい
て、前記計時手段１２で測定された時間が前記閾値を上
回ったことが前記監視手段１４によって判定されると、
異常が発生することを予告する予告手段２４と、前記予
告手段２４によって異常が発生することが予告されてか
ら予め決められた時間が経過した時点で、異常状態であ
ることを外部に通知する発報手段２２と、異常状態であ
ることが外部に通知されることを抑止する指示を受け付
ける発報抑止手段２８とを備え、前記発報手段２２は、
前記予告手段２４によって異常が発生することが予告さ
れてから予め決められた時間が経過する期間に、前記発
報抑止手段によって前記指示が受け付けられた場合に
は、異常状態であることを通知しないことを特徴とす
る。

【００１５】図７は、請求項７に記載の発明の原理ブロ
ック図である。請求項７に記載の監視装置は、請求項５
または請求項６に記載の監視装置において、前記発報手
段２２は、異常状態であることを遠隔地に通知する送信
手段３０を備えたことを特徴とする。図８は、請求項８
に記載の発明の原理ブロック図である。

【００１６】請求項８に記載の監視装置は、請求項１な
いし請求項７の何れか１項に記載の監視装置において、
前記動体検出手段１０によって前記被写界が撮像されて
得られる画像信号を出力する画像出力手段３２を備えた
ことを特徴とする。図９は、請求項９に記載の発明の原
理ブロック図である。請求項９に記載の監視装置は、請
求項１ないし請求項７の何れか１項に記載の監視装置に
おいて、前記動体検出手段１０は、予め決められたタイ
ミングで光電変換を行って、入射光に応じた画素単位の
電気信号を繰り返し生成する複数の光検出手段３４と、
前記複数の光検出手段３４の個々に対応して配置され、
かつ該複数の光検出手段３４の内、対応する光検出手段
３４で生成された直前のフレームに対する電気信号を記
憶する複数の記憶手段３６と、前記記憶手段３６の個々
に記憶された直前のフレームに対する電気信号と、前記
複数の光検出手段３４の個々で新たに生成された現在の
フレームに対する電気信号とを個別に比較し、比較した
結果を動体の検出結果として出力する比較手段３８とを
備えてなる固体撮像素子であることを特徴とする。

【００１７】（作用）請求項１に記載の発明にかかわる
監視装置では、動体検出手段１０は、予め決められた被
写界を繰り返し撮像して得られる画像信号を比較するこ
とによって、被写界内の動体を検出する。計時手段１２
は、動体検出手段１０によって動体が検出されるタイミ
ングに基づいて、動体が検出されない時間を測定する。
監視手段１４は、計時手段１２によって動体が検出され
ない時間が測定される過程で、その時間が予め決められ
た閾値を上回るか否かを判定する。

【００１８】ところで、人体など本来動体として検出さ
れるべき物体は、正常な動作の過程で停止する場合があ
る。このように正常な動作の一環として停止する場合の
最長時間を上述の閾値として設定することが可能であ
る。したがって、人体などの物体が停止している時間が
この閾値を上回った場合には、その物体に何らかの異常
が発生して動作が停止した状態であると判定することが
できる。

【００１９】また、本監視装置では、被写界を撮像して
得られる画像信号を外部に出力することなく動体が検出
されるため、人体を監視する場合には、プライバシーを
保護することができる。請求項２に記載の発明にかかわ
る監視装置では、動体検出手段１０は、予め決められた
部屋の内部を被写界とし、入退室判定手段１６によって
人体などの物体の入室が確認された場合に限って被写界
内の動体を検出する。

【００２０】すなわち、動体の検出を開始すべきタイミ
ングの指示は、監視者の手を煩わすことなく、人体など
の物体の入室に連動して自動的に行われる。なお、動体
が検出されない時間が予め決められた閾値を上回るか否
かの判定は、請求項１に記載の発明にかかわる監視装置
と同様に行われる。ところで、請求項１に記載の発明に
かかわる監視装置では、監視の対象となる人体などの物
体が被写界内に存在するか否かの判定が行われないた
め、「物体が被写界内に存在しないこと」を「動作が停
止したこと」として判定される。

【００２１】本監視装置では、人体などの物体の入室が
確認された場合に限り動体が検出されるため、人体など
の物体が正常な動作の一環として入退室を行う場合に
は、その物体が退室した状態を異常が発生したとする誤
検出を排除することができる。請求項３に記載の発明に
かかわる監視装置では、動作状況取得手段１８は外部装
置の動作状況を取得し、動体検出手段１０は動作状況取
得手段１８によって取得された動作状況に基づき、外部
装置の起動に連動して被写界内の動体の検出を開始す
る。なお、動体が検出されない時間が予め決められた閾
値を上回るか否かの判定は、請求項１に記載の発明にか
かわる監視装置と同様に行われる。

【００２２】すなわち、被写界を照明する照明装置など
既存の外部装置の起動に連動して動体の検出が開始され
るため、本監視装置を新たに設置する際には、監視装置
の起動を指示するためのスイッチなどを別途設ける必要
がない。請求項４に記載の発明にかかわる監視装置で
は、請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の発明
にかかわる監視装置と同様にして被写界内の動体が検出
されると、動体判定手段２０は、検出した動体の特徴を
抽出することによって、動体が人体であるか否かを判定
する。

【００２３】前記計時手段１２は、動体判定手段２０に
よって動体が人体以外であることが判定されるタイミン
グに基づいて、「人体として判定される動体」が検出さ
れない時間を測定する。監視手段１４は、計時手段１２
によって「人体として判定される動体」が検出されない
時間が測定される過程で、その時間が予め決められた閾
値を上回るか否かを判定する。

【００２４】すなわち、動体検出手段１０によって動体
の有無が検出され、動体判定手段２０によって動体が人
体であるか否かが判定される。したがって、人体以外の
物体が動体として検出される場合であっても、その物体
の動作を人体の動作として判定することなく、人体の動
作が停止したことのみを確実に判定することができる。

【００２５】請求項５に記載の発明にかかわる監視装置
では、監視手段１４は、計時手段１２によって測定され
た時間が予め決められた閾値を上回るか否かを判定す
る。発報手段２２は、監視手段１４によって行われる判
定の結果、計時手段１２で測定された時間が閾値を上回
った場合には、異常状態であることを外部に通知する。

【００２６】すなわち、異常が発生した時点を監視者に
確実に通知することができるため、監視者は異常状態に
速やかに対処することが可能である。請求項６に記載の
発明にかかわる監視装置では、監視手段１４は、計時手
段１２によって測定された時間が予め決められた閾値を
上回るか否かを判定する。予告手段２４は、監視手段１
４によって行われる判定の結果、計時手段１２によって
測定された時間が閾値を上回った場合には、異常が発生
することを予告する。発報抑止手段２８は、異常状態で
あることが外部に通知されることを抑止する指示を受け
付ける。

【００２７】発報手段２２は、予告手段２４によって異
常が発生することが予告されてから予め決められた時間
が経過した時点で、発報抑止手段２８を介して何ら指示
が受け付けられなかった場合に限り、異常状態であるこ
とを外部に通知する。例えば、人間の動きを監視する際
には、被監視者が正常な動作の一環として停止する場合
を想定し、異常状態が外部に通知されることを予告する
ことによって被監視者に異常状態の通知を抑止すること
を促すことができる。

【００２８】また、発報抑止手段２８は、何らかのマン
マシンインタフェースが操作されたり、物体の動作が再
開されたことを「発報を抑止する指示」として受け付け
ることが可能である。したがって、物体が正常な動作の
一環として停止したことを異常状態として通知するとい
う誤りを確実に排除することができる。

【００２９】請求項７に記載の発明にかかわる監視装置
では、請求項５または請求項６に記載の監視装置のよう
に、異常状態であることが外部に通知されるが、発報手
段２２は、送信手段３０を介して異常状態であることを
遠隔地に通知する。したがって、監視場所が複数箇所に
及んだ場合であっても、一人の監視者が一括して監視す
ることが可能となる。

【００３０】請求項８に記載の発明にかかわる監視装置
では、請求項１ないし請求項７の何れか１項に記載の監
視装置のように、動体検出手段１０は、被写界を繰り返
し撮像して得られる画像信号を比較することによって、
被写界内の動体を検出する。画像出力手段３２は、動体
検出手段１０によって被写界が撮像されることによって
得られる画像信号を出力する。

【００３１】したがって、このような監視装置を設置す
る際には、画像出力手段３２によって出力される画像信
号に基づいて被写界の範囲を容易に設定することができ
る。請求項９に記載の発明にかかわる監視装置では、請
求項１ないし請求項７の何れか１項に記載の監視装置の
ように、計時手段１２は動体検出手段１０によって動体
が検出されない時間を測定し、監視手段１４は動体が検
出されない時間が予め決められた閾値を上回るか否かを
判定する。

【００３２】動体検出手段１０は、複数の光検出手段３
４、複数の記憶手段３６および比較手段３８からなり、
動体の検出結果を出力する固体撮像素子である。個々の
光検出手段３４は、予め決められたタイミングで光電変
換を行って、入射光に応じた電気信号を繰り返し生成す
る。個々の記憶手段３６は、光検出手段３４の個々で生
成された直前のフレームに対する電気信号を画素に対応
付けて取り込み、記憶する。比較手段３８は、記憶手段
３６の個々に記憶された直前のフレームに対する電気信
号と、光検出手段３４の個々で新たに生成された現在の
フレームに対する電気信号とを画素毎に比較し、比較し
た結果を動体の検出結果として出力する。

【００３３】すなわち、固体撮像素子である動体検出手
段１０は、電気信号を画像信号として出力することなく
動体の検出結果のみを出力する。したがって、被写界内
に人体が存在する場合には、プライバシーを確実に保護
することができる。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施形態について詳細を説明する。

【００３５】なお、ここでは、本発明の実施形態として
浴室内の人体を監視する監視装置についての説明を行う
こととする。（第一の実施形態）図１０は、請求項１、２、４、５、
７および９に記載の発明に対応した監視装置の構成を示
す図である。

【００３６】図において、監視装置は、センサ部４０、
入退室判定部４２およびスピーカ４４によって構成さ
れ、入退室判定部４２およびスピーカ４４は、センサ部
４０内の制御部４６に接続される。なお、センサ部４０
は浴室内の天井に設置され、入退室判定部４２は浴室の
ドア付近に設置されることとし、スピーカ４４は伝送路
４８を介して浴室外に設置されることとする。

【００３７】センサ部４０の筐体には受光窓５０が設け
られ、受光窓５０の近傍にはレンズ５２が配される。レ
ンズ５２を介して得られる光学像が結像する位置には、
後述する動体検出センサ５４が配され、動体検出センサ
５４の出力は、信号処理部５６に接続される。信号処理
部５６の出力は制御部４６に接続される。また、タイマ
５８も制御部４６に接続される。

【００３８】図１１は、動体検出センサの構成を示す図
である。なお、図１１に示す動体検出センサは固体撮像
素子である。図において、複数の画素１００（ここで
は、簡単のため２×２の４個とする）は、光電変換面に
マトリクス状に配置される。複数の垂直読み出し線１０
２は、垂直方向に並ぶ画素１００の列毎に設けられ、後
述するトランジスタＱＸを介して画素１００に接続され
ると共に、異値検出回路１０４に接続される。

【００３９】それぞれの画素１００は、入射光に応じた
電荷を生成するフォトダイオードＰＤ、フォトダイオー
ドＰＤによって生成された電荷に相当する電気信号を出
力する接合型電解効果トランジスタＱＡ、フォトダイオ
ードＰＤとトランジスタＱＡとの接続もしくは分離を行
うスイッチ用のＭＯＳトランジスタＱＴ、トランジスタ
ＱＡのゲート領域に蓄積される電荷の排出を行うリセッ
ト用のトランジスタＱＰおよび垂直読み出し線１０２と
トランジスタＱＡとの接続もしくは分離を行うスイッチ
用のＭＯＳトランジスタＱＸで構成される。

【００４０】また、それぞれの異値検出回路１０４は、
スイッチ用のＭＯＳトランジスタＱＲ、ＱＳ、画素１０
０から異なるタイミングで出力される電気信号に相当す
る電荷を蓄積するコンデンサＣＲ、ＣＳおよびコンデン
サＣＲ、ＣＳに蓄積された電荷を対比する比較回路（Ｘ
Ａ）１０６で構成される。なお、図１、図２、図４、図
５、図７および図９に示す原理ブロック図と図１０およ
び図１１に示す監視装置および動体検出センサの構成を
示す図との対応関係については、動体検出手段１０は受
光窓５０、レンズ５２および動体検出センサ５４に対応
し、計時手段１２はタイマ５８に対応し、監視手段１４
は制御部４６に対応し、入退室判定手段１６は入退室判
定部４２に対応し、動体判定手段２０は信号処理部５６
に対応し、発報手段２２はスピーカ４４に対応し、送信
手段３０は伝送路４８および制御部４６の通信を制御す
る機能に対応し、光検出手段３４は画素１００内のフォ
トダイオードＰＤに対応し、記憶手段３６は画素１００
内のトランジスタＱＡのゲート領域に対応し、比較手段
３８は異値検出回路１０４に対応する。

【００４１】図１２は、請求項１、２、４、５、７およ
び９に記載の発明に対応した実施形態の動作フローチャ
ートである。以下、図１０ないし図１２を参照して請求
項１、２、４、５、７および９に記載の発明に対応した
実施形態の動作を説明する。制御部４６は、主電源が投
入されると、電源回路（図示されない）を介して各部に
電源を供給する。

【００４２】入退室判定部４２は、例えば、浴室のドア
の開閉に連動するスイッチを有し、そのスイッチによっ
て浴室への人間の出入りを監視する。なお、このような
監視の結果は常時制御部４６に通知される。動体検出セ
ンサ５４では、受光窓５０を介してレンズ５２から得ら
れる光学像が光電変換面に結像され、予め決められたタ
イミングで各画素１００内のフォトダイオードＰＤによ
って光電変換が行われる。

【００４３】このような光電変換によってフォトダイオ
ードＰＤで生成された信号電荷は、画素１００内のトラ
ンジスタＱＴが導通されると、トランジスタＱＡのゲー
トに転送される。その後トランジスタＱＴが非導通とな
ると、トランジスタＱＡのゲート領域は、フローティン
グ状態となるが、寄生容量の効果によって上述した信号
電荷を保持する。すなわち、トランジスタＱＡのゲート
領域は、フォトダイオードＰＤで生成された信号電荷を
蓄積し、一時的に保持する記憶手段として動作する。

【００４４】いま、直前のフレームに対する信号電荷が
既にトランジスタＱＡのゲート領域に蓄積され、現在の
フレームに対する信号電荷がフォトダイオードＰＤによ
って新たに生成されている状態を考える。このような状
態で画素１００内のトランジスタＱＸおよび異値検出回
路１０４内のトランジスタＱＲが導通されると、トラン
ジスタＱＡによってソースフォロワ動作が行われて、そ
のトランジスタＱＡのゲート領域に蓄積された直前のフ
レームに対する信号電荷に応じた電荷は、垂直読み出し
線１０２を介して異値検出回路１０４内のコンデンサＣ
Ｒに充電される。また、画素１００内のトランジスタＱ
Ｐが導通されると、トランジスタＱＡのゲート領域に蓄
積された信号電荷は排出されて初期化される。

【００４５】その後、画素１００内のトランジスタＱＴ
が導通されると、フォトダイオードＰＤによって新たに
生成された現在のフレームに対する信号電荷は、トラン
ジスタＱＡのゲートに転送される。また、画素１００内
のトランジスタＱＸおよび異値検出回路１０４内のトラ
ンジスタＱＲが導通されると、トランジスタＱＡによっ
てソースフォロワ動作が行われて、そのトランジスタＱ
Ａのゲートに転送された現在のフレームに対する信号電
荷は、垂直読み出し線１０２を介して異値検出回路１０
４内のコンデンサＣＳに充電される。

【００４６】すなわち、異値検出回路１０４内のコンデ
ンサＣＲには、直前のフレームに対する信号電荷に応じ
た電荷が蓄積され、コンデンサＣＳには、現在のフレー
ムに対する信号電荷に応じた電荷が蓄積される。また、
画素１００のトランジスタＱＡのゲートに転送された現
在のフレームに対する信号電荷は、そのトランジスタＱ
Ａのゲート領域に保持され、次のフレームにおいて、直
前のフレームに対する信号電荷として用いられる。

【００４７】比較回路１０６は、コンデンサＣＲとコン
デンサＣＳとに充電された電荷に応じた信号電圧の差の
絶対値を取得する。また、比較回路１０６は、取得した
絶対値が所定の値以上である場合には「１」（もしくは
「０」）を示す信号を出力し、絶対値が所定の値未満で
ある場合には「０」（もしくは「１」）を示す信号を出
力する。このように比較回路１０６から出力される信号
は、垂直走査回路を介して順次外部に出力される。

【００４８】したがって、連続した２つのフレームに対
応する信号電荷に応じた信号電圧の値を画素毎に比較す
ることによって、動体を示す信号を容易に得ることがで
きる。以下、このような動体を示す信号を「動体検出信
号」という。制御部４６は、入退室判定部４２によって
入室が確認されたことが通知されるまで待機し（図１２
Ｓ１）、入室が確認された時点で信号処理部５６に対し
て後述する信号処理を要求する。

【００４９】信号処理部５６は、このように要求される
と、動体検出センサ５４から出力される「動体検出信
号」を取り込み（図１２Ｓ２）、取り込んだ「動体検出
信号」を解析して動体が存在するか否かを判定する（図
１２Ｓ３）。このような判定の結果は、制御部４６に通
知される。なお、「動体検出信号」を解析することによ
って動体のエッジ部分が抽出される。

【００５０】信号処理部５６は、動体が存在することを
認識すると（図１２Ｓ３のＹＥＳ側）、その動体のエッ
ジに基づいて、動体検出センサ５４のセンサ領域に占め
る動体の割合（以下、「動体比率」という）を算出する
（図１２Ｓ４）。ところで、このような「動体比率」に
基づいて、動体が人体であるか否かを判定することがで
きる。以下、このような判定の一例を示す。

【００５１】なお、ここでは、動体検出センサ５４のセ
ンサ領域がＸ（横）、Ｙ（縦）で与えられ、浴室内の大
きさがＸ１（横）、Ｙ１（縦）、Ｈ１（高さ）で与え
ら、浴室の床上で人体が占める領域が「Ｘ２（横）×Ｙ
２（縦）」の矩形で近似される場合を想定する。

【００５２】このような場合、被写界を浴室全体「Ｘ１
×Ｙ１」とし、レンズ５２の焦点距離をｆとすると、Ｘ／Ｘ１＝Ｙ／Ｙ１＝ｆ／Ｈ１・・・（１）が成り立つ。また、動体検出センサ５４のセンサ領域に
おける動体像の大きさをＸ３（横）、Ｙ３（縦）とし、
浴室の天井から動体までの距離をＨ２とすると、Ｘ３＝Ｘ２・（ｆ／Ｈ２）・・・（２）Ｙ３＝Ｙ２・（ｆ／Ｈ２）・・・（３）が成り立つ。

【００５３】（１）式からｆを導出し、（２）式および
（３）式に代入することによって、「動体比率」は、 (Ｘ３・Ｙ３)/(Ｘ・Ｙ)=((Ｘ２・Ｙ２)/(Ｘ１・Ｙ１))・(Ｈ１/Ｈ２)² ・・・(４) で示される。例えば、浴室内の大きさが（Ｘ１，Ｙ１，Ｈ１）＝（２ｍ，２ｍ，２．５ｍ）で与えられ、人間が立ち上がっている状態において、（Ｘ２，Ｙ２，Ｈ２）＝（０．５ｍ，０．３ｍ，１ｍ）が成り立ち、人間が横たわっている状態において、（Ｘ２，Ｙ２，Ｈ２）＝（０．５ｍ，１．５ｍ，２．２
ｍ）が成り立つと仮定した場合、これらの値を（４）式に代
入することによって、動体比率が２０％〜３０％で近似
できる。

【００５４】すなわち、動体比率が２０％から３０％ま
での範囲内である場合には、動体を人体と見なすことが
できる。信号処理部５６は、上述したように動体比率を
算出すると、その動体比率が２０％から３０％までの範
囲に含まれるか否かを判定する（図１２Ｓ５）。なお、
このような判定の結果は、制御部４６に通知される。

【００５５】制御部４６は、信号処理部５６によって、
動体が存在しないことが通知された場合（図１２Ｓ３の
ＮＯ側）、もしくは動体比率が上述した範囲外であるこ
とが通知された場合（図１２Ｓ５のＮＯ側）には、タイ
マ５８が起動中か否かを判定する（図１２Ｓ６）。制御
部４６は、タイマ５８が起動していない場合には、タイ
マ５８に対して起動を要求する（図１２Ｓ７）。タイマ
５８では、このように要求された時点からの経過時間
（以下、「人体停止時間」という）が計測される。

【００５６】一方、制御部４６は、タイマ５８が起動中
である場合には、タイマ５８によって計測される「人体
停止時間」が予め決められた閾値ｔを上回るか否かを判
定する（図１２Ｓ８）。このような判定の結果、「人体
停止時間」が閾値ｔを上回った場合には、制御部４６
は、異常発生を示すブザー音を伝送路４８を介してスピ
ーカ４４で発報させる（図１２Ｓ９）。

【００５７】また、制御部４６は、信号処理部５６によ
って「動体比率」が上述した範囲内であることが通知さ
れた場合には、タイマ５８をリセットする（図１２Ｓ１
０）。さらに、制御部４６は、スピーカ４４によってブ
ザー音が発報された場合を除き、上述した各処理が終了
した時点で、入退室判定部４２によって退室が確認され
たか否かを判定する（図１２Ｓ１１）。なお、このよう
な判定によって退出が確認されなかった場合には、動体
の有無の判定等（図１２Ｓ２〜Ｓ１０に相当する処理）
が繰り返し行われる。

【００５８】すなわち、本実施形態では、入退室判定部
４２によって入室が確認されている場合に限って動体検
出が行われ、その動体検出によって検出された動体が人
体であるか否かが判定される。このような判定によって
人体以外の物体が動作している状態もしくは動体が検出
されなかった状態が一定時間経過した場合には、スピー
カ４４によって異常状態を示すブザー音が発報される。

【００５９】したがって、人体が浴室内に存在しない場
合や人体が動作の一環として停止した場合には、誤って
ブザー音が発報されることがない。また、人体以外の物
体のみが動作している場合には、その物体を人体として
認識することがないため、人体に何らかの異常が発生し
て動作が停止したことを確実に通知できる。また、本実
施形態では、動体検出センサ５４によって「動体検出信
号」が出力され、浴室内を撮像して得られる各画素の輝
度値が画像信号として出力されないため、被監視者のプ
ライバシーを保護することができる。

【００６０】なお、本実施形態では、閾値ｔが具体的に
示されていないが、人体に何らかの異常が発生したこと
によって動作が停止したと見なせる時間であるならば、
如何なる時間であってもよい。例えば、閾値ｔの初期値
として「１分」が設定され、入浴する人間に併せて閾値
ｔの設定の変更が行えるようにしてもよい。（第二の実施形態）図１３は、請求項１、２、４、６、
７および９に記載の発明に対応した監視装置の構成を示
す図である。

【００６１】図において、機能が図１０に示す請求項
１、２、４、５、７および９に記載の発明に対応した監
視装置と同じものについては、同じ符号を付与して示
す。なお、本実施形態に係わる監視装置の構成と請求項
１、２、４、５、７および９に記載の発明に対応した実
施形態に係わる監視装置との構成の相違点は、図１０に
示す制御部４６およびスピーカ４４に代えて制御部６０
および外部スピーカ６２が設けられた点と、制御部６０
に接続され、かつ浴室内の壁面に設置された内部スピー
カ６４および発報停止ボタン６６が設けられた点であ
る。

【００６２】また、図１３に示す動体検出センサ５４の
構成は、図１１に示す動体検出センサ５４と同一である
ため、ここでは、説明を省略する。さらに、図１、図
２、図４、図６、図７および図９に示す原理ブロック図
と図１３および図１３に示す監視装置および動体検出セ
ンサの構成を示す図との対応関係については、動体検出
手段１０は受光窓５０、レンズ５２および動体検出セン
サ５４に対応し、計時手段１２はタイマ５８に対応し、
監視手段１４は制御部６０に対応し、入退室判定手段１
６は入退室判定部４２に対応し、動体判定手段２０は信
号処理部５６に対応し、発報手段２２は外部スピーカ６
２に対応し、予告手段２４は内部スピーカ６４に対応
し、発報抑止手段２８は発報停止ボタン６６に対応し、
送信手段３０は伝送路４８および制御部４６の通信を制
御する機能に対応し、光検出手段３４は画素１００内の
フォトダイオードＰＤに対応し、記憶手段３６は画素１
００内のトランジスタＱＡのゲート領域に対応し、比較
手段３８は異値検出回路１０４に対応する。

【００６３】図１４は、請求項１、２、４、６、７およ
び９に記載の発明に対応した実施形態の動作フローチャ
ートである。以下、図１３および図１４を参照して請求
項１、２、４、６、７および９に記載の発明に対応した
実施形態の動作を説明する。制御部６０は、請求項１、
２、４、５、７および９に記載の発明に対応した実施形
態と同様に、入退室判定部４２によって入室が確認され
たことが通知されるまで待機し（図１４Ｓ１）、入室が
確認された時点で信号処理部５６に対して信号処理を要
求する。

【００６４】制御部６０は、請求項１、２、４、５、７
および９に記載の発明に対応した実施形態と同様にし
て、信号処理部５６から通知される信号処理の結果（動
体が存在しないことや動体比率が２０％〜３０％の範囲
外であることなど）に基づき、人体が動いているか否か
を判定する（図１４Ｓ２）。制御部６０は、このような
判定によって人体が動いていないことを認識すると、タ
イマ５８が起動中か否かを判定し（図１４Ｓ３）、タイ
マ５８が起動していない場合には、タイマ５８に対して
起動を要求する（図１４Ｓ４）。タイマ５８では、この
ように要求された時点からの「人体停止時間」が計測さ
れる。

【００６５】一方、制御部６０は、タイマ５８が起動中
である場合には、タイマ５８によって計測される「人体
停止時間」が予め決められた閾値ｔ０（ここでは、「ｔ
０＜ｔ」とする）を上回るか否かを判定する（図１４Ｓ
５）。

【００６６】制御部６０は、このような判定の結果、
「人体停止時間」が閾値ｔ０を上回っている場合には、
発報停止ボタン６６が押下されたか否かを判定する（図
１２Ｓ６）。なお、発報停止ボタン６６は、後述するよ
うに内部スピーカ６４によってブザー音が発報されてい
る場合に限って有効であり、操作者が発報されているブ
ザー音の停止を要求する際に押下される。

【００６７】制御部６０は、発報停止ボタン６６が押下
されていないことを認識すると異常発生を予告するブザ
ー音を内部スピーカ６４で発報させ（図１４Ｓ７）、発
報停止ボタン６６が押下されたことを認識するとブザー
音を停止させてタイマ５８をリセットする（図１４Ｓ
８）。また、制御部６０は、内部スピーカ６４でブザー
音が発報されている状態において、「人体停止時間」が
閾値ｔを上回っているか否かを判定し（図１４Ｓ９）、
「人体停止時間」が閾値ｔを上回った場合には、異常発
生を示すブザー音を伝送路４８を介して外部スピーカ６
２で発報させる（図１４Ｓ１０）。

【００６８】制御部６０は、信号処理部５６から通知さ
れる信号処理の結果に基づき、人体が動いていることを
認識すると（図１４Ｓ２のＹＥＳ側）、タイマ５８をリ
セットする（図１４Ｓ１１）。さらに、制御部６０は、
外部スピーカ６２によってブザー音が発報された場合を
除き、上述した各処理が終了した時点で、入退室判定部
４２によって退室が確認されたか否かを判定する（図１
４Ｓ１２）。なお、このような判定によって退出が確認
されなかった場合には、人体が動いているか否かの判定
等（図１４Ｓ２〜Ｓ１１に相当する処理）が繰り返し行
われる。

【００６９】すなわち、内部スピーカ６４で発報されて
いるブザー音を停止する要求が発報停止ボタン６６によ
って受け付けられた時点で、タイマ５８がリセットされ
るため外部スピーカ６２での発報を確実に抑止すること
ができる。

【００７０】したがって、被監視者が正常な動作の一環
として停止したことを異常状態として通知するという誤
りを確実に排除することができる。なお、上述した各実
施形態では、動体検出センサ５４によって出力される
「動体検出信号」に基づいて動体が検出されるが、本発
明は、このような動体の検出方法に限定されず如何なる
方法で動体が検出されてもよい。例えば、動体検出セン
サ５４に代えて撮像された画像信号のフレーム間差分を
とることによって、動体の有無を判定してもよい。

【００７１】また、上述した各実施形態では、動体検出
センサ５４で検出された動体が人体であるか否かを動体
比率に基づいて判定しているが、例えば、温度センサや
カラーセンサを設け、動体検出センサ５４で検出された
動体の温度や色を測定することによって、その動体が人
体であるか否かを判定してもよい。さらに、上述した各
実施形態では、異常状態が認識された時点でスピーカ４
４でブザー音が発報されるが、例えば、正常時には何ら
かの音楽を流して異常の発生を認識した時点で音楽を停
止したり、スピーカに代えて警報用の赤色灯を設けるな
ど、異常状態であることを監視者に通知することができ
るならば如何なる方法で通知してもよい。

【００７２】また、上述した各実施形態では、入退室判
定部４２で入退室が監視されることによって浴室内に人
間が存在するか否かが判定されるが、請求項３に記載の
発明を適用することによって、浴室内に設けられた照明
のＯＮ／ＯＦＦに連動して人間の存在の有無を判定して
もよい。さらに、上述した各実施形態では、「動体検出
信号」のみを出力する動体検出センサ５４が設けられて
いるが、「動体検出信号」を出力する機能に併せて光電
変換によって得られる各画素の輝度値を画像信号として
出力する機能（請求項８に記載の発明を適用することに
相当する）を有し、これらの機能の切り替えが行える動
体検出センサを設けてもよい。

【００７３】このような動体検出センサによって、監視
装置の取り付け時に画像信号をモニタ表示することが可
能となる。したがって、動体比率を算出する際のパラメ
ータである被写界の範囲を容易に調節することができる
ため、動体が人体であるか否かを精度よく判定すること
ができる。

【００７４】

【発明の効果】上述したように請求項１に記載の発明で
は、人体など動体として検出されるべき物体が動作の一
環として停止する時間を閾値として設定し、動体が検出
されない時間が閾値を上回ったか否かを判定することに
よって、その物体に何らかの異常が発生して動作が停止
した状態のみを確実に検出することができる。

【００７５】また、請求項２に記載の発明では、室内に
存在する人体などの物体の異常が検出されるが、入室が
確認された場合に限って動体の検出が行われる。したが
って、動体の検出を開始すべきタイミングの指示は、監
視者の手を煩わすことなく、人体などの物体の入室に連
動して自動的に行われる。また、人体などの物体が正常
な動作の一環として入退室を行う場合には、その物体が
退室した状態を異常が発生したとする誤検出を排除する
ことができる。

【００７６】さらに、請求項３に記載の発明では、照明
装置など既存の外部装置の起動に連動して動体の検出が
開始されるため、本発明が適用された監視装置を新たに
設置する際には、その監視装置の起動を指示するための
スイッチなどを別途設ける必要がない。また、請求項４
に記載の発明は、人体以外に動体として検出され得る物
体が存在する場合であっても、プライバシーを保護しつ
つ、人体の動作が停止したことを確実に判定することが
できる。

【００７７】さらに、請求項５に記載の発明は、異常が
発生した時点を監視者に確実に通知することができるた
め、監視者が異常状態に速やかに対処することが可能で
ある。また、請求項６に記載の発明は、物体が正常な動
作の一環として停止したことを異常状態として通知する
という誤りを確実に排除することができる。

【００７８】さらに、請求項７に記載の発明は、異常状
態であることを遠隔地に通知することができるため、監
視場所が複数箇所に及んだ場合であっても、一人の監視
者によって一括して監視を行うことが可能である。ま
た、請求項８に記載の発明は、被写界が撮像されること
によって得られる画像信号を画像出力手段によって出力
することができるため、監視装置を設置する際に、被写
界の範囲を容易に設定することができる。

【００７９】さらに、請求項９に記載の発明は、画像信
号を出力することなく動体の検出結果のみを得られるた
め、被写界内に人体が存在する場合には、プライバシー
を確実に保護することができる。また、固体撮像素子の
みで動体の検出結果が得られるため、監視装置の小型軽
量化および低廉化が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に記載の発明の原理ブロック図であ
る。

【図２】請求項２に記載の発明の原理ブロック図であ
る。

【図３】請求項３に記載の発明の原理ブロック図であ
る。

【図４】請求項４に記載の発明の原理ブロック図であ
る。

【図５】請求項５に記載の発明の原理ブロック図であ
る。

【図６】請求項６に記載の発明の原理ブロック図であ
る。

【図７】請求項７に記載の発明の原理ブロック図であ
る。

【図８】請求項８に記載の発明の原理ブロック図であ
る。

【図９】請求項９に記載の発明の原理ブロック図であ
る。

【図１０】請求項１、２、４、５、７および９に記載の
発明に対応した監視装置の構成を示す図である。

【図１１】動作検出センサの構成を示す図である。

【図１２】請求項１、２、４、５、７および９に記載の
発明に対応した実施形態の動作フローチャートである。

【図１３】請求項１、２、４、６、７および９に記載の
発明に対応した監視装置の構成を示す図である。

【図１４】請求項１、２、４、６、７および９に記載の
発明に対応した実施形態の動作フローチャートである。

【符号の説明】

１０動体検出手段１２計時手段１４監視手段１６入退室判定手段１８動作状況取得手段２０動体判定手段２２発報手段２４予告手段２８発報抑止手段３０送信手段３２画像出力手段３４光検出手段３６記憶手段３８比較手段４０センサ部４２入退室判定部４４スピーカ４６、６０制御部４８伝送路５０受光窓５２レンズ５４動体検出センサ５６信号処理部５８タイマ６２外部スピーカ６４内部スピーカ６６発報停止ボタン１００画素１０２垂直読み出し線１０４異値検出回路１０６比較回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】予め決められた被写界を繰り返し撮像し
て得られる画像信号を比較することによって、該被写界
内の動体を検出する動体検出手段と、前記動体検出手段によって動体が検出されるタイミング
に基づいて、動体が検出されない時間を測定する計時手
段と、前記計時手段によって前記時間が測定される過程で、該
時間が予め決められた閾値を上回るか否かを判定する監
視手段とを備えたことを特徴とする監視装置。
【請求項２】請求項１に記載の監視装置において、前記動体検出手段は、予め決められた部屋の内部を被写界とし、該部屋への入
退室を判定する入退室判定手段を備え、前記入退室判定手段によって入室が確認された場合に限
り、被写界内の動体の検出を行うことを特徴とする監視
装置。
【請求項３】請求項１に記載の監視装置において、前記動体検出手段は、外部装置の動作状況を取得する動作状況取得手段を備
え、前記動作状況取得手段によって取得した動作状況に基づ
いて、前記外部装置の起動に連動して被写界内の動体の
検出を開始することを特徴とする監視装置。
【請求項４】請求項１ないし請求項３の何れか１項に
記載の監視装置において、前記動体検出手段によって検出された動体の特徴を抽出
することによって、該動体が人体であるか否かを判定す
る動体判定手段を備え、前記計時手段は、前記動体判定手段によって動体が人体以外であることが
判定されるタイミングに基づいて、「人体として判定さ
れる動体」が検出されない時間を測定することを特徴と
する監視装置。
【請求項５】請求項１ないし請求項４の何れか１項に
記載の監視装置において、前記計時手段で測定された時間が前記閾値を上回ったこ
とが前記監視手段によって判定されると、異常状態であ
ることを外部に通知する発報手段を備えたことを特徴す
る監視装置。
【請求項６】請求項１ないし請求項４の何れか１項に
記載の監視装置において、前記計時手段で測定された時間が前記閾値を上回ったこ
とが前記監視手段によって判定されると、異常が発生す
ることを予告する予告手段と、前記予告手段によって異常が発生することが予告されて
から予め決められた時間が経過した時点で、異常状態で
あることを外部に通知する発報手段と、異常状態であることが外部に通知されることを抑止する
指示を受け付ける発報抑止手段とを備え、前記発報手段は、前記予告手段によって異常が発生することが予告されて
から予め決められた時間が経過する期間に、前記発報抑
止手段によって前記指示が受け付けられた場合には、異
常状態であることを通知しないことを特徴とする監視装
置。
【請求項７】請求項５または請求項６に記載の監視装
置において、前記発報手段は、異常状態であることを遠隔地に通知する送信手段を備え
たことを特徴とする監視装置。
【請求項８】請求項１ないし請求項７の何れか１項に
記載の監視装置において、前記動体検出手段によって前記被写界が撮像されて得ら
れる画像信号を出力する画像出力手段を備えたことを特
徴とする監視装置。
【請求項９】請求項１ないし請求項７の何れか１項に
記載の監視装置において、前記動体検出手段は、予め決められたタイミングで光電変換を行って、入射光
に応じた画素単位の電気信号を繰り返し生成する複数の
光検出手段と、前記複数の光検出手段の個々に対応して配置され、かつ
該複数の光検出手段の内、対応する光検出手段で生成さ
れた直前のフレームに対する電気信号を記憶する複数の
記憶手段と、前記記憶手段の個々に記憶された直前のフレームに対す
る電気信号と、前記複数の光検出手段の個々で新たに生
成された現在のフレームに対する電気信号とを比較し、
比較した結果を動体の検出結果として出力する比較手段
とを備えてなる固体撮像素子であることを特徴とする監
視装置。