JPWO2010013572A1 - 建物内制御装置 - Google Patents

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嘉之 山海
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Abstract

きめの細かい制御による快適な環境を実現することができる建物内制御装置を提供すること。本発明による建物内制御装置1は、複数の領域を備える建物において、人の移動先を予測する予測手段9aと、移動先に基づいて建物内に設置された主機器10〜13又は副機器14、15を含む機器を制御する制御手段9bと、複数の領域の少なくともいずれかを撮像する一以上の撮像手段2〜7と、撮像手段2〜7の撮像した画像から人及び人の動線を検出する人動線検出手段9cを備えるとともに、予測手段9aが、動線から人の移動先を予測することを特徴とする。

Description

本発明は、住宅やオフィス、研究所、工場、病院等の建物内に設置される機器や設備を統括して制御する建物内制御装置に関する。
近年の一般家庭用の住宅やオフィス、工場、病院等の建物においては、例えば特許文献1に記載されているように、建物内に設置される設備を含む機器を複数のサブシステムとしてグルーピングして、サブシステム毎に消費される電流を計測する電流計測装置を備えて、計測された電流により計算される電力が予め定められた上限値を超える場合には、サブシステムに属する機器の電源を選択的に適宜オフして、省エネルギー化を図ることが提案されている。
特開2007−233736号公報
ところが、このような従来技術においては、単に消費される電力に基づいて機器の電源を適宜オフしているのみであるため、省エネルギー化は図れるものの、建物内に位置するユーザの意図に反して電源のオフが行われてしまうこともあり、ユーザが不便や不安を感じてしまうことを招くおそれもあり、ユーザのニーズに適切に対応することができず、ユーザの省力化、快適性や利便性の向上、ユーザの安心感を高めると言った、きめの細かい制御による快適な環境の提供が実現できていないという問題があった。
本発明は、上記問題に鑑み、きめの細かい制御による快適な環境の提供を実現することができる建物内制御装置を提供することを目的とする。
上記の問題を解決するため、本発明に係る建物内制御装置は、
複数の領域を備える建物において、人の移動先を予測する予測手段と、前記移動先に基づいて前記建物内に設置された主機器又は副機器を含む機器を制御する制御手段と、前記複数の領域の少なくともいずれかを撮像する一以上の撮像手段と、前記撮像手段の撮像した画像から前記人及び前記人の動線を検出する人動線検出手段を備えるとともに、前記予測手段が、前記動線から前記人の移動先を予測することを特徴とする。
なお、前記主機器とは、例えば前記領域の少なくともいずれかに設置された浴室設備、化粧室設備、給湯設備、空調装置、家電機器、通信機器、事務機器等を含むものであって、前記人が前記移動先で操作しようとしているものである。
また、前記副機器は、例えば照明装置又は空調装置等を含むものであって、前記人の移動にあたってのユーザの利便性と快適性を促進するために、前記移動先において、及び/又は、移動に伴って制御することが好ましいものである。なお、前記照明装置又は空調装置については前記副機器に含めずに前記主機器に含めることも場合によってはあり得る。
また、前記建物内制御装置において、
前記複数の領域はそれぞれ、複数の部屋又は前記複数の部屋を連絡する廊下及び/又は階段に例えば該当する。なお前記部屋とは、前記建物が住宅であれば、居間、寝室、キッチン、浴室、化粧室、玄関等を含み、前記建物がオフィスであれば、事務室、コピー室、会議室、自動販売機コーナー、喫煙所、給湯室等を含む。
これによれば、以下に示すように、前記撮像手段の撮像した画像に基づいて、前記予測手段が前記人の移動先を適宜予測することができる。
なお、前記建物内制御装置において、
前記予測手段が、前記動線の速度又は加速度から前記人の移動先を予測する。
なお、この場合において前記撮像手段は前記領域内の前記人と前記人の動線を後述するエッジ検出等の手段により検出できる程度の比較的低い解像度のものとすれば十分である。これにより、前記撮像手段をより安価に構成するとともに、個人のプライバシー保護の観点上より好ましい形態とすることができる。
あるいは、前記建物内制御装置における前記予測を実現する一形態として、
前記撮像手段の撮像した画像から前記人の視線を検出する視線検出手段を備えるとともに、前記予測手段が、前記視線から前記人の移動先を予測することとしてもよい。なお、この場合において前記撮像手段は前記領域内の前記人の視線つまりは顔向きを検出できる程度の比較的高い解像度のものとする必要がある。
さらに、前記建物内制御装置における前記予測を実現する一形態として、
前記撮像手段の撮像した画像から前記人の所持物を検出する所持物検出手段を備えるとともに、前記予測手段が、前記所持物から前記人の移動先及び移動目的を予測することとしてもよい。
なお、この場合においても前記撮像手段は前記領域内の前記所持物を検出できる程度の比較的高い解像度のものとする必要がある。この場合に、前記移動先に加えて、前記移動目的をも検出することができるので、以下に述べるようなよりきめ細かい制御を実現することができる。
あるいは、前記建物内制御装置における前記予測を実現する一形態として、
前記撮像手段の撮像した画像、前記動線、前記視線、前記所持物のいずれか又は組合せから前記人の行動パターンを検出する行動パターン検出手段を備えるとともに、前記予測手段が、前記行動パターンから前記人の移動先及び移動目的を予測することとしてもよい。
なお、この場合においても前記撮像手段は前記領域内の前記人の行動パターンを検出できる程度の比較的高い解像度のものとする必要がある。この場合に、前記移動先に加えて、前記移動目的をも検出することができるので、以下に述べるようなよりきめ細かい制御を実現することができる。
また、前記動線による予測、前記視線による予測、前記所持物による予測、前記行動パターンによる予測は適宜組み合わせて併せて実施することができる。
この場合における前記建物内制御装置において、
前記所持物及び/又は前記行動パターンと前記移動先及び移動目的との予め定められた関係を記憶する記憶手段を備えるとともに、前記予測手段が、前記所持物及び/又は前記行動パターンと、前記記憶手段が記憶した前記関係に基づいて、前記人の移動先及び移動目的を予測することが好ましい。
これによれば、例えば、前記人が前記領域においてソファーから箪笥に移動して箪笥からタオルと着替えを取り出して所持している場合には、前記移動先が浴室であり、前記移動目的は入浴であると言うような前記予測をより容易に且つ迅速に前記予測手段が行うことができる。また、前記人が前記領域においてレジ袋に入った新品の石鹸を所持している場合には、前記移動先が浴室であり、前記移動目的は石鹸の補充であると言うような前記予測をより容易に且つ迅速に前記予測手段が行うことができる。
前記建物内制御装置において、以下のような予測を実現するために、
前記撮像手段を、前記複数の領域をそれぞれ撮像可能に複数備えるとともに、前記画像又は前記動線から、前記人が実際に移動した移動先を検出する移動先検出手段と、前記人が実際に移動した移動先に位置する前記機器の実際の操作の有無から前記人の移動目的を検出する移動目的検出手段と、前記行動パターン検出手段が検出した前記行動パターンと前記移動先及び前記移動目的とを紐付けた付加関係を作成する作成手段を備えるとともに、前記記憶手段が前記付加関係を記憶することが好ましい。
これによれば、上述したような前記所持物及び/又は前記行動パターンと前記移動先及び移動目的との予め定められた関係以外の関係が新たに生じた場合においても、その予め定められた関係以外の関係を前記作成手段が前記付加関係として新たに作成して、前記記憶手段に記憶させて付加的なデータベースを蓄積とすることができる。
これにより、前記建物内制御装置に学習機能を持たせて、前記予測手段による予測を、前記建物内の前記人の実際の行動特性に合致させて、より利便性や快適性を高めることができる。
この場合における前記建物内制御装置において、
前記作成手段が、前記行動パターンと前記移動先及び移動目的と付帯情報とを紐付けて前記付加関係を作成することが好ましい。
加えて、前記付帯情報が、時間帯、曜日、温度、湿度、天候、前記人の属人情報、前記人の割り当てられた部屋の少なくともいずれかを含むこととし、前記人の割り当てられた部屋を、前記人の属人情報と、前記人の行動パターンから判別する判別手段を備えることが好ましい。
とすることが好ましい。
これによれば、前記付帯情報の内例えば前記時間帯と前記行動パターンと前記移動先及び前記移動目的を紐付けて、前記付加関係を作成することができる。例えばある時間に前記人が入浴を定常的に行っている場合に、ある時間以外に前記人が前記割り当てられた部屋の箪笥に移動してタオルと着替えを取り出して所持していても、前記移動先は浴室であるが、前記移動目的は入浴ではなく単に運搬であると言ったような、よりきめの細かい予測を行って、この予測に基づいてきめの細かい制御を実現することができる。
加えて、例えば前記建物が住宅であり、前記人が家族に限定されるような場合において、前記家族のいずれの前記人、例えば父、母、兄、妹のいずれかが前記領域に該当する前記部屋のいずれに割り当てられているかを予め設定することなく判別して学習することができる。
さらに前記建物内制御装置において、
前記予測手段が、前記行動パターン検出手段が検出した前記行動パターンと、前記関係及び前記付加関係に基づいて、前記人の移動先及び移動目的を予測することとする。
これによれば、予め定められた前記関係に加えて新たに生じた前記付加関係に基づいて、前記予測手段が前記人の移動先及び移動目的を予測することができる。
なお前記建物内制御装置において、
前記予測手段が、前記行動パターン検出手段が検出した前記行動パターンの含む個々の行動のうち、前記関係又は前記付加関係に含む個々の行動に一致しない行動がある場合には、前記関係及び前記付加関係に基づく予測を中止することが好ましい。
これによれば、前記検出された前記行動パターンに定常的でないつまりは普段とは異なる動作が含まれる場合には、前記予測手段が前記関係及び前記付加関係に基づく予測を中止して、それ以外の予測を用いて引き続き前記人の移動先及び移動目的を予測することができ、前記予測をより臨機応変なものとして柔軟性をより高めることができる。
さらに、前記建物内制御装置において、
前記記憶手段が、前記関係又は前記付加関係に含む個々の行動に一致しない行動を記憶することが好ましい。
これによれば、検出された行動が前記行動パターン等に基づく予測と一致しない時には、異常(いつもと違う状態)と認識し、その際の行動を異常ケースとして履歴に保存するという機能を実現することができる。なお、当該時とは、例えば、廊下で歩いている人の移動先を、行動パターンに基づいて前記予測手段が風呂であると予測したにも係わらず、今日に限って寝室に行ってそのまま寝てしまった場合を含む。あるいは、前記時は、廊下で歩いている人の移動先を予測するのに、その人が先程トイレに行ったばかりであるので、今度は居間に行くと予測したにも係わらず、再度トイレに行った(最近トイレの頻度が高い)場合を含む。さらに、前記時は、いつもならそろそろお風呂(又はトイレ)から出てきても良い頃なのに、何時までも出てこない(お風呂やトイレで倒れているのでは?)などと言う場合を含む。
このように、日常の小さな異常事態を記録し、それを定期的にチェックすることで、大きな異常状態を未然に防ぐのに役立てることができる。例えば、病気の予兆を発見したり、極端な生活リズムの乱れを抑制したりするのに役立てることができる。
ここで、前記建物内制御装置において、
前記制御手段が、前記予測手段が予測した前記人の移動先に位置する前記主機器のうち前記移動目的に合致する前記主機器を選択して制御することとすることもできる。
この場合においては、
前記移動先に位置する前記主機器を、前記制御手段が待機状態とすることが好ましい。
これにより、前記予測された移動先に位置する前記主機器であり前記移動目的に合致する前記主機器を選択的に制御することができる。
例えば前記人の移動先が化粧室であり、前記人の行動パターンから移動目的が排便であると予測される場合に、化粧室設備をスリープ状態から待機状態とすることができ、単に戸締まりをするために化粧室に立ち寄るような場合に前記化粧室設備を待機状態とすることを回避することができる。これにより、省エネルギー化及び省電力化を促進することができる。
さらにこの場合においては、
前記待機状態が予熱制御を含むこととしてもよい。
これによれば、特には前記主機器が前記浴室設備や前記給湯設備である場合には、前記制御手段により前記スリープ状態から前記待機状態に移行させて前記予熱制御を行って、温水の温度を予め上昇させておくことができ、前記主機器が前記化粧室設備である場合には、前記制御手段により前記スリープ状態から前記予熱制御を行って、便座の温度を予め上昇させておくことができる。
なお、上述した建物内制御装置においては、事前に建物内の前記複数の部屋、廊下、階段等の構造と内部の箪笥やテーブル、椅子、ソファー、前記主機器及び副機器を含む備品の形態と大きさや位置を設定しておく必要があるが、前記撮像手段の撮像した画像を用いて設定することもできるし、前記建物の設計情報を用いて設定することもでき、これらを併用することもできる。
すなわち、前記建物内制御装置において、
前記画像に基づいて、前記部屋と前記廊下及び/又は前記階段等を含む前記複数の領域のそれぞれの構造と前記それぞれに位置する備品の形態及び大きさと前記備品相互間の位置関係を抽出して設定を行う設定手段を備えることとしてもよい。
あるいは、前記建物内制御装置において、
前記建物の設計情報に基づいて、前記部屋と前記廊下及び/又は前記階段等を含む前記複数の領域のそれぞれの構造とそれぞれに位置する備品の形態及び大きさと前記備品相互間の位置関係を抽出して設定を行う設定手段を備えることとしてもよい。
上述した前記建物内制御装置において、前記予測手段が予測した前記移動先及び移動目的に基づいて、前記制御手段は前記主機器について以下のような制御を行うことができる。
すなわち、前記建物内制御装置において、
前記制御手段が、前記予測手段が予測した前記人の移動先に位置する前記主機器を選択して制御することとすることができる。
これにより、前記予測された移動先に位置する前記主機器を選択的に制御することができる。例えば前記人の移動先が化粧室である場合には、化粧室設備をスリープ状態から待機状態とすることができる。
上述した前記主機器を対象とした制御に加えて、前記建物内制御装置において、前記予測手段が予測した前記移動先に基づいて、前記制御手段は前記副機器について以下のような制御を行うことができる。
このような制御を実現する前段階として、
前記建物内制御装置において、
前記移動先が、中間段階の移動先と最終段階の移動先の双方を含むとともに、前記副機器が、前記複数の領域にそれぞれ対応するように前記建物内に複数設置されるとともに、前記予測手段が予測した前記人の移動先に基づいて、前記制御手段が前記副機器を選択して制御することが好ましい。
例えば前記動線及び前記視線を用いた予測においては、前記人が居間から出口に移動しようとした時点においては、前記中間段階の移動先は廊下であると予測され、廊下に出た後において目的となる化粧室を擬視した場合に、前記最終段階の移動先が化粧室であると予測される。
前記所持物や前記行動パターンを用いた予測では、例えば行動目的が排便であると予測される場合には、前記中間段階の移動先は廊下であると予測され、前記最終段階の移動先が化粧室であると予測される。
これによれば、前記人が移動する最終段階の移動先に加えて、移動経路上に位置する前記中間段階の移動先に対応する前記副機器をも前記制御手段により制御することができる。
より具体的には、前記建物内制御装置において、
前記予測手段が前記移動先を予測した場合に、前記移動先の属する前記領域に対応する副機器を、前記制御手段が始動させることが好ましい。
これによれば、前記人の移動先が予測された時点で、前記照明装置又は前記空調装置を前記人が移動先に移動する前に予め始動させて、前記人の利便性、快適性、省力化を図ることができる。
例えば前記人が居間から廊下に移動した場合において、前記人が廊下に移動した時点においては既に前記照明装置又は前記空調装置が始動しているため、前記人が不都合や不便を感じるタイミングを排除することができる。
これとともに、前記人が前記建物内において見守られているような安心感を与えることができる。加えて、前記建物外から視て前記建物内に前記人が存在していることを強調することができるので、防犯上の観点においても前記人に安心感を与えることができる。
さらに、前記建物内制御装置において、
前記人動線検出手段が、前記人が前記中間段階の移動先の属する前記領域に到達したことを検出した場合に、前記人が前記中間段階の移動先の属する前記領域の手前に位置していた前記領域に対応する副機器を、前記制御手段が停止させることが好ましい。
これによれば、例えば前記人が居間から廊下に移動して、前記人の移動に伴って動作させることが不要となった時点において、前記居間に位置する副機器を停止させることができるので、前記人に不快感や違和感を与えることなく、前記建物内の省エネルギー化及び省電力化を図ることができる。
加えて、前記建物内制御装置において、
前記人動線検出手段が、前記画像に基づいて、前記人が前記中間段階の移動先の属する領域の手前に位置していた前記領域に位置する前記人以外の人を検出しない場合に、前記副機器を、前記制御手段が停止させることが好ましい。
これによれば、前記手前に位置していた前記領域に位置する前記移動する人以外の人が存在する場合には、前記副機器を継続して運転させることができるので、前記移動する人以外の人に不快感や違和感を与えることを回避した上で、省エネルギー化及び省電力化を図ることができる。
あるいは、前記建物内制御装置において、
前記人動線検出手段が、前記画像に基づいて、前記人が前記中間段階の移動先の属する前記領域の手前に位置していた前記領域に位置する人の数を計数するとともに、前記数が零となる場合に、前記副機器を、前記制御手段が停止させることとしてもよい。
これによっても、前記手前に位置していた前記領域に位置する前記移動する人以外の人が存在する場合には、前記副機器を継続して運転させることができるので、前記移動する人以外の人に不快感や違和感を与えることを回避した上で、省エネルギー化及び省電力化を図ることができる。
加えて、前記建物内制御装置において、
前記人動線検出手段が、前記人が前記最終段階の移動先の属する前記領域に到達したことを検出した場合に、前記人が前記最終段階の移動先の属する前記領域の手前に位置していた前記領域に対応する前記副機器を、前記制御手段が停止させることが好ましい。
これによれば、例えば前記人が居間から廊下に移動した後に化粧室に移動したような場合に、前記人の移動に伴って動作させることが不要となった時点において、前記廊下に位置する前記副機器を停止させることができるので、前記人に不快感や違和感を与えることなく、前記建物内の省エネルギー化及び省電力化を図ることができる。
さらに、前記建物内制御装置において、
前記人動線検出手段が、前記画像に基づいて、前記人が前記最終段階の移動先の属する前記領域の手前に位置していた前記領域に位置する前記人以外の人を検出しない場合に、前記副機器を、前記制御手段が停止させることが好ましい。
これによれば、例えば前記人が居間から廊下に移動した後に化粧室に移動したような場合に、前記手前に位置していた前記領域すなわち前記廊下に位置する前記移動する人以外の人が存在する場合には、前記副機器を継続して運転させることができるので、前記移動する人以外の人に不快感や違和感を与えることを回避した上で、省エネルギー化及び省電力化を図ることができる。
あるいは、前記建物内制御装置において、
前記人動線検出手段が、前記画像に基づいて、前記人が前記最終段階の移動先の属する前記領域の手前に位置していた前記領域に位置する人の数を計数するとともに、前記数が零となる場合に、前記副機器を、前記制御手段が停止させることとしてもよい。
これによっても、例えば前記人が居間から廊下に移動した後に化粧室に移動したような場合に、前記手前に位置していた前記領域すなわち前記廊下に位置する前記移動する人以外の人が存在する場合には、前記副機器を継続して運転させることができるので、前記移動する人以外の人に不快感や違和感を与えることを回避した上で、省エネルギー化及び省電力化を図ることができる。
本発明によれば、きめの細かい制御による快適な環境を実現することができる建物内制御装置を提供することができる。
本発明に係る建物内制御装置の一実施形態を示すブロック図である。 本発明に係る建物内制御装置の一実施形態を示すブロック図である。 本発明に係る建物内制御装置の一実施形態の制御内容を示すフローチャートである。 本発明に係る建物内制御装置の一実施形態の制御内容を示すフローチャートである。 本発明に係る建物内制御装置の一実施形態の処理内容を示す模式図である。 本発明に係る建物内制御装置の一実施形態の処理内容を示す模式図である。 本発明に係る建物内制御装置の一実施形態の処理内容を示す模式図である。 本発明に係る建物内制御装置の一実施形態の処理内容を示す模式図である。 本発明に係る建物内制御装置の一実施形態の制御内容を示すフローチャートである。 本発明に係る建物内制御装置の一実施形態の処理内容を示す模式図である。 本発明に係る建物内制御装置の一実施形態の処理内容を示す模式図である。 本発明に係る建物内制御装置の一実施形態の処理内容を示す模式図である。 本発明に係る建物内制御装置の一実施形態の処理内容を示す模式図である。 本発明に係る建物内制御装置の一実施形態の処理内容を示す模式図である。 本発明に係る建物内制御装置の一実施形態の処理内容を示す模式図である。 本発明に係る建物内制御装置の一実施形態の処理内容を示す模式図である。 本発明に係る建物内制御装置の一実施形態を示すブロック図である。 本発明に係る建物内制御装置の一実施形態の制御に用いられるマップである。 本発明に係る建物内制御装置の一実施形態の制御に用いられる付加マップである。 本発明に係る建物内制御装置の一実施形態の制御内容を示すフローチャートである。 本発明に係る建物内制御装置の一実施形態を示すブロック図である。 本発明に係る建物内制御装置の一実施形態の制御に用いられるマップである。 本発明に係る建物内制御装置の一実施形態を示すブロック図である。 本発明に係る建物内制御装置の一実施形態の制御に用いられるマップである。
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明に係る建物内制御装置の一実施形態を示す模式図である。ここでは、建物は複数の領域を含むものとして、それらの領域は例えば、居間、台所、廊下、寝室、浴室、化粧室を含むものとする。
図1に示すように、建物内制御装置1は、建物ここでは住宅内の居間に備えられた居間カメラ2と、台所に備えられた台所カメラ3と、廊下に備えられた廊下カメラ4と、寝室に備えられた寝室カメラ5(1〜3:ここでは寝室を三つとする)を含む。さらに建物内制御装置1は、浴室に備えられた浴室カメラ6と、化粧室に備えられた化粧室カメラ7と、例えば居間に備えられたアンテナ8及びサーバ9と、AVユニット10と、台所に備えられた給湯器11と、浴室に備えられた浴室設備12と、化粧室に備えられた化粧室設備13と、それぞれの部屋及び廊下に備えられた空調装置14(2〜7)及び照明装置15(2〜7)を備えて構成される。
なお、上記カッコ内の2は居間に所属することを示す符号、3は台所に所属することを示す符号、4は廊下に所属することを示す符号、5は寝室に所属することを示す符号、6は浴室に所属することを示す符号、7は化粧室に所属することを示す符号である。
居間カメラ2と、台所カメラ3と、廊下カメラ4と、寝室カメラ5(1〜3)と、浴室カメラ6と、化粧室カメラ7と、サーバ9と、AVユニット10と、給湯器11と、浴室設備12と、化粧室設備13と、照明装置14と、空調装置15は、アンテナ8を介して又は介さないで、建物内ユビキタスネットワークNを介して接続される。
この建物内ユビキタスネットワークNは、例えば、公衆電話交換網(PSTN)やデジタル通信ネットワーク(ISDN)、光ファイバ等の有線、又は、携帯電話網、PHS(Personal Handy-phone System)網、無線LAN網、WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)網、衛星電話、ビーコン等の無線にて構成されるものである。
居間カメラ2、台所カメラ3、廊下カメラ4、寝室カメラ5(1〜3)、浴室カメラ6、化粧室カメラ7のそれぞれは、例えばCCDカメラあるいはCMOSカメラであり、例えばそれぞれ対応する部屋又は廊下の全体を撮像できる天井の四隅のいずれかの位置に配置される。
これらの各カメラ2〜7は、それぞれ対応する部屋又は廊下を領域内の人と人の動線を後述するエッジ検出等の手段により検出できる程度の比較的低い解像度で撮像して、撮像した画像を含む情報をサーバ9に建物内ユビキタスネットワークNを介して出力して、複数の撮像手段を構成するものである。
AVユニット10は居間及び寝室に備えられる、例えば液晶テレビとDVDレコーダにより構成されるものであって、住宅内の人の操作又はサーバ9の制御に基づいて始動又は停止が選択されて、人が映像及び音声、音楽を視聴可能なものである。
給湯器11は台所に備えられて、調理用又は食器洗い等の目的に供するために温水を給湯するものであって、住宅内の人の操作又はサーバ9の制御に基づいて、始動又は停止が選択されるものである。
浴室設備12は浴室に備えられて、住宅内の人の操作又はサーバ9の制御に基づいて始動又は停止が選択されるものであり、浴室内のバスタブのお湯張り、お湯張り用又はシャワー用の温水を、水道水を加熱することにより供給するとともに、バスタブのお湯張り及び追い焚きを実行する機能を有するものである。
化粧室設備13は化粧室に備えられて、住宅内の人の操作又はサーバ9の制御に基づいて始動又は停止が選択されるものであり、化粧室内の便器の便座を、加熱する機能を有するものである。
以上述べたAVユニット10、給湯器11、浴室設備12、化粧室設備13はそれぞれ主機器を構成する。
また、照明装置14(2〜7)は、それぞれ対応する部屋又は廊下を照明する副機器を構成し、空調装置15(2〜7)は、それぞれ対応する部屋又は廊下の温度や湿度を制御する副機器を構成する。
図2に示すように、サーバ9はそれぞれバスで相互に接続されているCPU71、主記憶装置72、HDDなどの記憶装置73、表示装置74、入力装置75、ドライブ装置76及び通信装置77を備えて構成されて、図1に示すように、予測手段9a、制御手段9b、人動線検出手段9c、設定手段9lとして機能するものである。
通信装置77は、例えば住宅の居間に備えられており、アンテナ8を介して、ここでは、居間カメラ2、台所カメラ3、廊下カメラ4、寝室カメラ5、浴室カメラ6、化粧室カメラ7の撮像したそれぞれの領域の画像に関する情報を取得する。
CPU71は、OSやアプリケーションなどのプログラムを記憶装置73から読み込んで実行することで種々の機能を提供すると共に、サーバ9が行う処理を統括的に制御する。主記憶装置72はRAMにより構成され、OSやプログラム、データを一時保管する作業領域となる。記憶装置73は、HDDやフラッシュメモリなど不揮発性メモリであり、OS、プログラム、ドライバ等のファイルが記憶される。
これとともに、記憶装置73は、CPU71の指令に基づき、上述した各カメラ2〜7から通信装置77を介して送信される画像に関する情報を日付時間と共に記憶するとともに、予め入力された建物の設計情報すなわち間取り図データをも記憶している。
表示装置74は、プログラムが指示する画面情報を液晶などのマルチインフォメーションディスプレイに描画する。例えば、表示装置74は、GUI(Graphical User Interface)画面を形成し、操作に必要な各種ウィンドウやデータ等をディスプレイに表示する。
入力装置75はマルチインフォメーションディスプレイの一部であるタッチパネルなどで構成され、住宅内の人からの様々な操作指示を入力するために用いられる。ドライブ装置76は記憶媒体78が挿入可能に構成されており、記憶媒体78に記憶されたデータを読み取って主記憶装置72等に送出する。
設定手段9lは、それぞれの領域の画像に基づいて、エッジ検出、エッジ方向検出、それぞれの領域の壁、床、ドア、窓の大きさそれらの相互位置関係の検出、廊下階段の長さ、幅、曲がり角を検出し、予め取得される住宅の設計情報すなわち間取り図データと各カメラ2〜7の配置とにより検出結果を照合した上で、各カメラ2〜7の画像を検出単位となるセルに分割して、各セル単位にアドレスを割り振って設定の処理を行う。
人動線検出手段9cは、各カメラ2〜7の撮像した画像に関する情報から、撮像中に各画像と所定時間前の各画像とを比較して差分を検出し、差分に基づいて移動体の存否を検出して、移動体が人であるかを判定して、人の動線の移動方向、速度、加速度を検出する。
予測手段9aは、人動線検出手段9cの検出した動線から、人の移動先を予測して、制御手段9bの制御に基づいて、移動先の副機器を始動し、移動終了が予測されると、移動先の主機器を始動して、移動先の手前の領域に他の人が存在するかどうかを、人動線検出手段9cの検出結果から手前の領域に存在する人の数を計数することにより又は、検出結果から直接的に検出して、手前の領域に他の人が存在しない場合に、制御手段9bの制御に基づいて、移動先の手前の副機器を停止する。
以下に以上述べた建物内制御装置1の主たる制御内容を、フローチャートを用いて説明する。図3は、本発明に係る建物内制御装置1の制御内容を示すフローチャートである。図4は、図3に示した本発明に係る建物内制御装置1の制御内容のフローチャートを構成するステップS3のサブルーチンを示す。図5A〜Dは、図4に示したサブルーチンの処理内容を示す模式図である。
図6は、図3に示した本発明に係る建物内制御装置1の制御内容のフローチャートを構成するステップS4のサブルーチンを示す。図7A〜Dは、図6に示したサブルーチンの処理内容を示す模式図である。
S1において、上述した各カメラ2〜7により対応する各領域を撮像し、S2において、サーバ9の設定手段9lは、未設定であるかどうか、すなわち上述した設定の処理が終了していないかどうかを判定し、肯定である場合にはS3にすすんで設定の処理を行う。
以下に、図4及び図5A〜Dを用いて図3に示したS3の処理内容をより詳細に説明する。図4に示すように、S51において、サーバ9の設定手段9lは、各カメラ2〜7の撮像した対応する図5Aに示すような各領域の画像に関する情報を取得して画像処理を行い、S52において、各画像内の隣り合うピクセルの階調値を検出し、S53において、各画像内の隣り合うピクセルの階調値の差分を検出する。なお、図5Aは例示的に居間の間取り図を示す。
さらにS54において、設定手段9lは差分と予め定められた第一閾値との比較に基づいて図5Bに示すような各画像内のエッジを検出し、S55において、人動線検出手段9cはエッジの方向を検出する。なお、図5Bは例示的に居間カメラ2により撮像された画像を示す。次に、S56において、設定手段9lは、図5Bに示すような、各領域の壁、床、ドア、窓の大きさと、図5Cに示すような家具等をおいた状態の居間、その他の備品例えばソファーや、テーブル、AVユニット10等の備品の大きさ、それらの相互の位置関係を検出し、S57において、各領域のうち廊下又は階段については、長さ、幅、及び曲がり角等を検出する。
つづいて、S58において、設定手段9lは、記憶装置73に記憶された間取り図データと各カメラ2〜7の各領域における配置とにより、各カメラ2〜7の画像に基づいて検出された検出結果を照合したのち、S59において、設定手段9lは、各カメラ2〜7の画像を検出単位となる例えば図5Dに示すような画像を分割した状態を示すセルに分割して、各セルを単位としてアドレスを割り振って、設定の処理を終了する。
つづいて、図3に示すS4において、サーバ9の人動線検出手段9cは、各領域に対応する各画像内の人及び動線を検出する。以下に、図6及び図7A〜Dを用いて図3に示したS4の処理内容をより詳細に説明する。図6に示すように、S61において、人動線検出手段9cは、撮像中の各画像と所定時間前の各画像とを比較して差分を検出する。
例えば図7A〜Dに示すように、所定時間毎に連続して撮像されるある画像のあるn番目の図7Bに示すような画像に対して、(n−m)番目の画像が図7Aに示すようなものであり、(n+m)番目の画像が図7Cに示すようなものであり、(n+2m)番目の画像が図7Dに示すようなものであったとする。
この場合において、図8に示すように、(n−m)番目の画像とn番目の画像の差分を検出して、この差分を用いて、図6のS62において、人動線検出手段9cは、差分と予め定められる第二閾値との比較に基づいて、画像内に移動体が存在するか否かを検出する。さらにS63において、人動線検出手段9cは、移動体が占有しているセル数から、移動体が人であるかどうかを判定し、肯定である場合には、S64にすすみ、S64において、(n−m)番目の画像とn番目とにおいて占有されているセルの差分から、人の動線の移動方向、速度、加速度を検出して、S63において否定である場合には、サブルーチンを終了して、図3のS5にすすむ。
図3のS5において、サーバ9の予測手段9aは、人の移動先を予測して、S6において、サーバ9の制御手段9bは、移動先に位置する副機器、すなわち照明装置14(2〜7)及び空調装置15(2〜7)のうち移動先に位置するものを始動するように制御する。
ここで、例えば、人が図9下段に示すように、居間である部屋Aからまず廊下に出た後において、曲がり角と部屋Bを通過して部屋Cに入ろうとしている場合であって、図3のS4により検出された人の動線の、廊下の延在方向x方向の速度vxと、加速度αxの時間変化が図9上段に示すようなものである場合には、加速度αxが正値であり速度vxが上昇している期間及び速度vxが一定である期間においては人の移動は終了しないと考えられ、速度vxが減少しており加速度αxが負値である期間においては人の移動が終了するものと考えられる。
ここでは、この性質を用いて、図3のS8においては、予測手段9aは、速度vxが減少しており加速度αxが負値であるかに基づいて、移動終了が予測されるかどうかを判定し、肯定である場合にはS8にすすんで、S8において制御手段9bは、例えば移動先が図9に示した部屋Cが寝室でありその寝室に位置しているAVユニット10を始動するように制御する。あるいは、部屋Cが浴室である場合には浴室設備12の温水を予熱する予熱制御を、制御手段9bの制御に基づいて行い、部屋Cが化粧室である場合には、便座を予め暖める予熱制御を行う。
さらに、サーバ9の人動線検出手段9cは、移動先である部屋Cの手前の領域、ここでは廊下において、人の数を計数し、移動している人以外の人が存在するかを検出しており、S9において、予測手段9aは、これらに基づいて移動先の手前の領域に他の人がいないかどうかを判定して、肯定である場合にはS10にすすんで、S10において制御手段9bは、移動先の手前の副機器を停止する。S9において否定と判定される場合には、制御を終了する。
例えば、建物内の間取りが図10に示すようなものであった場合に、人Dが部屋を出ようとしてドアに近づいた場合には、制御手段9bの制御に基づいて、廊下の照明装置14(4)の含む電灯を全て点灯(始動)して、廊下に出た後に人Dの動線の移動方向が検出された時点において、移動方向以外の照明装置14(4)の含む電灯を消灯(停止)して、移動方向つまりは移動先と予測される部屋に属する主機器を全てスリープ状態から待機状態とし、照明装置14及び空調装置15を始動する。さらに、人Dが移動して、前段階において移動先と予測された部屋を通り過ぎた場合には、通り過ぎた部屋の主機器を再びスリープ状態とする。
これらの制御内容により実現される本実施例1の建物内制御装置1によれば、以下のような作用効果を得ることができる。すなわち、従来技術のように例えば赤外線センサを用いて人が移動した後において、主機器や副機器を始動又は停止制御することに比べて、予め人の移動先を予測した上で、予測に基づいて、予め主機器や副機器を始動させることができるので、人が移動するにあたって不便や不都合を感じるタイミングをなるべくなくすことができる。
特には、移動先が浴室や化粧室である場合には、温水を予め予熱し、便座を予め予熱することができるので、人が移動してから予熱制御を行うことに比べて、人が浴室を利用する場合にしばらくは冷たい水が継続して供給され、人が化粧室を利用する場合に便座がしばらくは冷たい状態が継続するケースが発生して、人が不便や不都合を感じるタイミングをなるべく無くすことができる。
また、ある人がある領域から移動した後においても他の人がその領域に依然として存在する場合には、照明装置を始めとした副機器を継続して動作させることにより、ある人が移動することに伴って副機器が停止してしまい、他の人が不便や不都合を感じることを回避することができる。
また、移動した人にとっても、照明装置14を始めとした副機器の停止については意識することがないので、より快適な環境を提供することができる。
加えて、各カメラ2〜7を上述したように、領域内の人と人の動線を後述するエッジ検出等の手段により検出できる程度の比較的低い解像度で撮像するものとすることにより、各カメラ2〜7をより安価なものとして、建物内制御装置1のイニシャルコストをなるべく抑制することができる。
さらに、各カメラ2〜7の解像度を比較的低いものに抑制することにより、各カメラ2〜7の消費電力を抑制して、電池及び電線等の固定電源を必要としない無線給電方式のものとすることができ、建物内制御装置1の適用可能性を更に高めることができる。さらに、撮像された画像が解像度の低いものであるため、個人のプライバシーの保護上においても好ましいものとすることができる。
また、人の移動に伴い照明装置14の点灯及び消灯を行うことができるので、住宅内の人にとっては自分が見守られているという安心感を得られるとともに、住宅外の第三者に対して、住宅内に人がいることを強調することができ、防犯上の安心感も高めることができる。
なお、上述した実施例1においては、人の移動先を各カメラ2〜7の撮像した画像に基づいてエッジ検出することにより求めた動線の速度及び加速度に基づいて予測したが、より高解像度のカメラを用いることにより、人の視線、人の所持物、人の行動パターンを併せて検出して、これらに基づいて、移動先に加えて移動目的をも予測して、よりきめの細かい制御を行うこともできる。以下それについての実施例2について述べる。
図11は、本発明に係る建物内制御装置の一実施形態を示す模式図である。また、図12は本発明に係る建物内制御装置の一実施形態に用いられるマップであり、図13は本発明に係る建物内制御装置の一実施形態に用いられる付加マップである。ここでも、建物は複数の領域を含むものとして、それらの領域は例えば、居間、台所、廊下、寝室、浴室、化粧室を含むものとする。
図11に示すように、建物内制御装置21は、建物ここでは住宅内の居間に備えられた居間カメラ22と、台所に備えられた台所カメラ23と、廊下に備えられた廊下カメラ24と、寝室に備えられた寝室カメラ25(1〜3:ここでも寝室を三つとする)と、浴室に備えられた浴室カメラ26と、化粧室に備えられた化粧室カメラ27を含む。さらに建物内制御装置21は、例えば居間に備えられたアンテナ8及びサーバ9と、AVユニット10と、台所に備えられた給湯器11と、浴室に備えられた浴室設備12と、化粧室に備えられた化粧室設備13と、それぞれの部屋及び廊下に備えられた空調装置14(2〜7)及び照明装置15(2〜7)を備えて構成される。なお、図1に示したものと同一の構成要素については同一の符号を付して重複する説明は割愛する。
なおここでも、上記カッコ内の2は居間に所属することを示す符号、3は台所に所属することを示す符号、4は廊下に所属することを示す符号、5は寝室に所属することを示す符号、6は浴室に所属することを示す符号、7は化粧室に所属することを示す符号である。
居間カメラ22と、台所カメラ23と、廊下カメラ24と、寝室カメラ25(1〜3)と、浴室カメラ26と、化粧室カメラ27と、サーバ9と、AVユニット10と、給湯器11と、浴室設備12と、化粧室設備13と、照明装置14と、空調装置15は、アンテナ8を介して又は介さないで、実施例1と同様の建物内ユビキタスネットワークNを介して接続される。
居間カメラ22、台所カメラ23、廊下カメラ24、寝室カメラ25(1〜3)、浴室カメラ26、化粧室カメラ27のそれぞれは、例えばCCDカメラあるいはCMOSカメラであり、例えばそれぞれ対応する部屋又は廊下の全体を撮像できる天井の四隅のいずれかの位置に配置される。
これらの各カメラ22〜27は、それぞれ対応する部屋又は廊下を撮像した画像から人の視線、所持物、行動パターンを検出できる程度の比較的高い解像度で撮像して、撮像した画像を含む情報をサーバ9に建物内ユビキタスネットワークNを介して出力して、複数の撮像手段を構成するものである。
サーバ9は図2に示したものと同様なもので、それぞれバスで相互に接続されているCPU71、主記憶装置72、HDDなどの記憶装置73、表示装置74、入力装置75、ドライブ装置76及び通信装置77を備えて構成される。図11に示すようにサーバ9は、予測手段9a、制御手段9b、人動線検出手段9c、視線検出手段9d、所持物検出手段9e、行動パターン検出手段9f、移動先検出手段9g、移動目的検出手段9h、作成手段9i、判別手段9j、記憶手段9k、設定手段9lとして機能するものである。
人動線検出手段9cは実施例1に示したものと同様に、各画像の前回の画像との差分から人を検出し、人の動線の移動方向、速度、加速度を検出する。視線検出手段9dは、各画像に位置する人の顔向きから視線を検出する。所持物検出手段9eは、各画像に位置する人の例えばタオル、着替え、車のキー等の所持物を、形状照合等により検出する。行動パターン検出手段9fは、各カメラ22〜27の撮像した画像、人動線検出手段9cの検出した動線の履歴と、視線検出手段9dの検出した人の視線、所持物検出手段9eの検出した人の所持物から人の行動パターンを検出する。
サーバ9の予測手段9aは、行動パターン検出手段9fの検出した行動パターンから、人の移動先及び移動目的を予測する。この場合において、サーバ9の記憶装置73により構成される記憶手段9kは、所持物及び/又は行動パターンと移動先及び移動目的との予め定められた関係を示す図12に示すようなマップを記憶しておく。
図12に示すマップはあくまで例示的なものではあるが、例えば、ある人が居間の箪笥に向かって移動した後出口すなわちドアに向けて移動した場合には、移動先が浴室であり、移動目的が入浴であるとみなせる場合にはこれを前述した関係としてマップに含めておく。これに対して、ある人が新品の石鹸を保持していた、居間の出口に向けて移動した場合には、移動先が浴室で移動目的が石鹸の補充であるとみなせる場合には、この関係も前述した関係としてマップに含めておく。
また、ある人の所持物が洗濯物であって、居間又はベランダを有する寝室から出口に向かった場合には、移動先は浴室で移動目的は洗濯であるとみなせる場合、さらに、ある人が居間から出口に向けて移動した後化粧室を擬視した場合には、移動先は化粧室であって、移動目的は排便であるとみなせる場合にも、これらの関係をマップに含めておく。
また、ある人が自動車のキーを所持物として保持して居間の出口に向けて移動した場合には、移動先は玄関であって移動目的は外出であるとみなせる場合、ある人が居間の出口に向けて、23:00〜23:15の時間帯に移動した場合に、移動先が浴室で移動目的が歯磨きであるとみなせる場合にはこれらもマップに含めておく。
また、ある人が建物内制御装置1に対するメッセージ又は命令としてあるサインのような行動と移動先及び移動目的を紐付けたい場合には、例えば各カメラ22〜27に向けてT字を手により描いた場合には移動先は化粧室で移動目的が排便であると言うことを含む関係をマップにしておく。
さらに、サーバ9の移動先検出手段9gは、各カメラ22〜27の撮像した各画像又はそれに基づいて人動線検出手段9cが検出した動線から、人が実際に移動した移動先を検出する。加えて、サーバ9の移動目的検出手段9hは、制御手段9bから、人が実際に移動した移動先に位置する主機器又は副機器の実際の操作の有無を示す情報を取得して、この情報から人の移動目的を検出する。
さらに、サーバ9の作成手段9iは、行動パターン検出手段9fが検出した行動パターンと、移動先検出手段9gが検出した実際の移動先及び移動目的検出手段9hが検出した実際の移動目的とを紐付けた付加関係を示す図13に示すような付加マップを作成して、記憶手段9kはマップに加えて、付加関係を示す付加マップを適宜のタイミングで記憶して蓄積する。
この場合において、サーバ9の作成手段9iは、行動パターン検出手段9fの検出した行動パターンと、移動先検出手段9gの検出した移動先及び、移動目的検出手段9hの検出した移動目的と付帯情報とを紐付けて付加関係を作成する。加えて、この付帯情報が、時間帯、人の属人情報(父、母、兄、妹等)、人の割り当てられた部屋ここでは寝室を含む。
さらに、サーバ9の判別手段9jは、人の割り当てられた部屋を、人の属人情報と、行動パターン検出手段9fの検出した人の行動パターンから判別する。人の属人情報は単に体格の大きさの違いから、人の占有するセルの数により判別することができるし、より高度な照合を行う場合には、顔や声紋、指紋、虹彩、静脈その他身体的特徴による照合を行っても良い。
図13に示す付加マップもあくまで例示的なものであるが、例えば、父が20:00〜21:00の時間帯に、箪笥に向かった後出口に向けて移動した場合に、移動先が浴室で移動目的が入浴であることがある回数以上継続して検出された場合には、これを付加関係として付加マップに追加する。また、母が17:00〜18:00の時間帯に玄関から入って廊下に移動した場合に、移動先が台所であり移動目的が炊事であることがある回数以上継続して検出された場合には、これも、付加関係として付加マップに追加する。
また、兄妹についても同様であり、兄が17:00〜18:00の時間帯に玄関から入って廊下に移動した場合、移動先が兄に割り当てられた寝室であり移動目的が着替えであることがある回数以上継続して検出された場合には、これも付加関係として付加マップに追加する。妹についても、妹が15:00〜16:00の時間帯に玄関から入って妹に割り当てられた寝室であり移動目的が着替えであることがある回数以上継続して検出された場合には、これも付加関係として付加マップに追加する。
サーバ9の予測手段9aは、所持物及び/又は行動パターンと、付帯情報としての時間帯、属人情報と、記憶手段9kが記憶した関係を示すマップ及び付加関係を示す付加マップに基づいて、人の移動先及び移動目的を予測する。
加えて、行動パターン検出手段9fが検出した行動パターンの含む個々の行動のうち、関係を示すマップ又は付加関係を示す付加マップに含む個々の行動に一致しない行動がある場合には、サーバ9の予測手段9aは、関係を示すマップ及び付加関係を示す付加マップに基づく予測を中止して、人の動線の移動方向、速度、加速度、視線、所持物のいずれかによる移動先の予測のみを行う。
このようなサーバ9の予測手段9aの予測に基づいて、サーバ9の制御手段9bは以下のような制御を行う。つまり、予測手段9aが予測した人の移動先に位置する主機器を選択して制御し、かつ、予測手段9aが予測した人の移動先に位置する主機器のうち移動目的に合致する主機器を選択して予熱制御を含む待機状態となるように制御する。
さらに、予測手段9aが予測する移動先については、移動目的とともに予測することができるので、単に通過するだけの中間段階の移動先と、目的となる主機器又は副機器を操作する最終段階の移動先の双方を含むとともに区別して制御することができる。ここでは副機器は照明装置14と空調装置15としており、建物内の複数の領域にそれぞれ対応するように複数設置されており、予測手段9aが予測した人の移動先に基づいて、制御手段9bがこれらの副機器を選択して制御する。
より具体的には、予測手段9aが移動先を予測した場合に、移動先の属する領域に対応する副機器を、制御手段9bが始動させる。すなわち最終段階の移動先及び中間段階の移動先の、照明装置14については点灯し、空調装置15については始動する。例えば、居間にいた人が化粧室を移動先として移動して廊下に出た場合に、廊下及び化粧室の照明装置14(3、7)及び空調装置15(3、7)を始動させる。
加えて、サーバ9の人動線検出手段9cが、人が中間段階の移動先の属する領域に到達したことを検出した場合に、人が中間段階の移動先の属する領域の手前に位置していた領域に対応する副機器を、制御手段9bが停止させる。例えば、居間にいた人が化粧室を移動先として移動して廊下に出た場合に、居間の照明装置14(2)及び空調装置15(2)を停止させる。
さらに、人動線検出手段9cが、各カメラ22〜27の撮像した画像に基づいて、人が中間段階の移動先の属する領域の手前に位置していた領域に位置する人以外の人を検出しない場合、又は、人が中間段階の移動先の属する領域の手前に位置していた領域に位置する人の数を計数するとともに、計数した数が零となる場合に、副機器を、制御手段9bが停止させる。
加えて、人動線検出手段9cが、人が最終段階の移動先の属する領域に到達したことを検出した場合に、人が最終段階の移動先の属する領域の手前に位置していた領域に対応する副機器を、制御手段9bが停止させる。例えば、居間にいた人が化粧室を移動先として移動して廊下に出て、さらに化粧室に到達した場合に、廊下の照明装置14(4)及び空調装置15(4)を停止させる。
さらに、人動線検出手段9cが、画像に基づいて、人が最終段階の移動先の属する前記領域の手前に位置していた前記領域に位置する前記人以外の人を検出しない場合、又は、最終段階の移動先の手前に位置していた領域に位置する人の数を計数するとともに、数が零となる場合に、副機器を、制御手段9bが停止させる。
以下に以上述べた建物内制御装置1の主たる制御内容を、フローチャートを用いて説明する。図14は、本発明に係る建物内制御装置1の制御内容を示すフローチャートである。
S11において、上述した各カメラ22〜27により対応する各領域を撮像し、S22において、サーバ9の設定手段9lは、未設定であるかどうか、すなわち上述した設定の処理が終了していないかどうかを判定し、肯定である場合にはS13にすすんで設定の処理を行う。S13に示す設定の処理内容は図4に示したサブルーチンと同じものであり、実施例1の図3のS3の処理と同等であるため、重複する説明は割愛する。
つづいて、図14に示すS14において、サーバ9の人動線検出手段9cは、各領域に対応する各画像内の人及び動線を検出する。S14に示す人及び動線の検出の処理内容は、図6に示したサブルーチンと同じものであり、実施例1の図3のS4の処理と同等であるため、重複する説明は割愛する。
図14のS15において、サーバ9の視線検出手段9dは各カメラ22〜27の画像から人の視線を検出し、S16においてサーバの所持物検出手段9eは人の所持物を検出する。さらに、S17においてサーバの行動パターン検出手段9fは人の行動パターンを検出する。
つづいて、S18において、サーバ9の予測手段9aは、人の中間段階と最終段階の移動先及び移動目的を図12に示すマップ及び図13に示す付加マップに基づいて予測して、S19において、サーバ9の制御手段9bは、移動先に位置する副機器、すなわち照明装置14(2〜7)及び空調装置15(2〜7)のうち移動先に位置するものを始動するように制御する。
なお、S18において、図12に示すマップ及び図13に示す付加マップに含まれる行動以外の行動が検出された場合には、サーバ9の予測手段9aは行動パターンに基づく予測を中止し、動線、視線、所持物のいずれか又は組合せによる予測を行う。
これに加えて、S20において、最終段階の移動先、例えば人が居間から化粧室に移動するにあたっての化粧室において、予測手段9aが予め予測した移動目的と合致する主機器、例えば排便であれば化粧室設備13をスリープ状態から待機状態に移行するように制御する。
さらに、S21において、サーバ9の人動線検出手段9cは、中間段階の移動先、例えば人が居間から化粧室に移動するにあたっての廊下に人が到達したかどうかを判定し、肯定である場合には、S22にすすみ、否定である場合には、S21の手前に戻る。
S22において、サーバ9の人動線検出手段9cは、中間段階の移動先の手前の領域の人の数を計数する、又は、中間段階の移動先の手前の領域に移動している人以外の人が存在するかを検出して、中間段階の移動先の手前の領域に他の人がいないかどうかを判定し、肯定である場合にはS23にすすみ、否定である場合にはS23をとばして、S24にすすむ。
S23において、制御手段9bは、中間段階に移動先の手前の領域の副機器を停止してS24にすすむ。S24において、サーバ9の人動線検出手段9cは、人が最終段階の移動先に到達したかどうかを判定し、肯定である場合にはS25にすすみ、否定である場合にはS24の手前に戻る。
S25において、サーバ9の人動線検出手段9cは、最終段階の移動先の手前の領域の人の数を計数する、又は、最終段階の移動先の手前の領域に移動している人以外の人が存在するかを検出して、最終段階の移動先の手前の領域に他の人がいないかどうかを判定し、肯定である場合にはS26にすすみ、否定である場合にはS26をとばして、制御を終了する。S26において、制御手段9bは、最終段階の移動先の手前の領域の副機器を停止して制御を終了する。
これらの制御内容により実現される本実施例2の建物内制御装置21によれば、以下のような作用効果を得ることができる。すなわち、従来技術のように例えば赤外線センサを用いて人が移動した後において、主機器や副機器を始動又は停止制御することに比べて、予め人の移動先を予測した上で、予測に基づいて、人の移動に先立って予め主機器や副機器を始動させることができるので、人が移動するにあたって不便や不都合を感じるタイミングをなるべくなくすことができる。
さらに、実施例1においては、例えば人が居間から化粧室に向けて排便を目的に移動した場合に、居間から廊下にまず移動し、廊下を移動して、化粧室に接近するまで、最終的な移動先は予測できないところ、実施例2によれば、居間から廊下に向かう段階において、最終段階の移動先と移動目的が予測できる。このため、より早い段階で移動目的の対象となる主機器をスリープ状態から待機状態として、及び最終段階の移動先及び中間段階の移動先の副機器を始動させることができる。
これにより特には、最終段階の移動先が浴室であり移動目的が入浴である場合に、温水を予め予熱することができるので、シャワーを利用しようとする場合に初期段階において温水が十分に温まらない状態が継続し、移動した人が不便を感じるタイミングが発生することを回避することができる。
同様に、最終段階の移動先が化粧室であり移動目的が排便である場合には、便座を予め予熱することができるので、人が移動してから予熱制御を行うことに比べて、便座がしばらくは冷たい状態であるケースが発生して、人が不便や不都合を感じるタイミングをなるべく無くすことができる。このことは、移動先が台所で移動目的が炊事である場合に、予測的に給湯器11を予熱制御することにおいても同様である。
また、ある人がある領域から移動した後においても他の人がその領域に依然として存在する場合には、副機器を継続して動作させることにより、ある人が移動することに伴って副機器が停止してしまい、他の人が不便や不都合を感じることを回避することができる。
また、移動した人にとっても、照明装置14を始めとした副機器の停止については意識することがないので、より快適な環境を提供することができる。
さらに、予測手段9aのマップ又は付加マップに基づく予測が中止された場合に、記憶手段9kは、関係を含むマップ又は付加関係を含む付加マップに含まれる個々の行動に一致しない行動を記憶することにより、検出された行動がマップ又は付加マップ等に基づく予測と一致しない場合に、その人やその人の家族その他、建物内の人に対してより柔軟な対応を促すことができる。
例えば、廊下で歩いている人の移動先を、行動パターンに基づいて予測手段9aが風呂であると予測したにも係わらず、今日に限って寝室に行ってそのまま寝てしまった様な場合や、廊下で歩いている人の移動先を予測手段9aが予測するにあたって、その人が先程トイレに行ったばかりであるので、今度の移動先は居間であると予測したにも係わらず、実際には再度トイレに行った(最近トイレの頻度が高い)ことが検出された場合、いつもならそろそろお風呂(又はトイレ)から出てきても良い頃なのに、何時までも出てこない(お風呂やトイレで倒れているのでは?)などと言う場合には、異常(いつもと違う状態)と認識し、その際の行動を異常ケースとして履歴に保存するという機能を実現することができる。
このように、日常の小さな異常事態を記録し、それを定期的にチェックすることで、大きな異常状態を未然に防ぐのに役立てることができる。例えば、病気の予兆を発見したり、極端な生活リズムの乱れを抑制したりするのに役立てることができる。
上述した実施例2においては、建物内制御装置を住宅に適用した場合を示したが、もちろんオフィスにも適用することができる。以下それについての実施例3について述べる。
図15は、本発明に係る建物内制御装置の一実施形態を示す模式図である。また、図16は本発明に係る建物内制御装置の一実施形態に用いられるマップである。ここでも、建物は複数の領域を含むものとして、それらの領域は例えば、事務室、コピー室、廊下、給湯室、化粧室を含むものとする。
図15に示すように、建物内制御装置31は、建物ここではオフィス内の事務室に備えられた事務室カメラ32と、コピー室に備えられたコピー室カメラ33と、廊下に備えられた廊下カメラ34と、給湯室に備えられた給湯室カメラ35と、化粧室に備えられた化粧室カメラ36と、例えば事務室に備えられたアンテナ8及びサーバ9と、コピー室に備えられたコピー機37と、給湯室に備えられた給湯器38と、化粧室に備えられた化粧室設備39と、廊下のいずれかの箇所に備えられたエレベータ40と、それぞれの領域に備えられた照明装置45(32〜36)及び空調装置46(32〜36)を備えて構成される。なお、図1に示したものと同一の構成要素については同一の符号を付して重複する説明は割愛する。
なおここでは、上記カッコ内の32は事務室に所属することを示す符号、33はコピー室に所属することを示す符号、34は廊下に所属することを示す符号、35は給湯室に所属することを示す符号、36は化粧室に所属することを示す符号である。
事務室カメラ32と、コピー室カメラ33と、廊下カメラ34と、給湯室カメラ35と、化粧室カメラ36と、サーバ9と、コピー機37と、給湯器38と、化粧室設備39と、エレベータ40と、照明装置45と、空調装置46は、アンテナ8を介して又は介さないで、実施例1と同様の建物内ユビキタスネットワークNを介して接続される。
事務室カメラ32、コピー室カメラ33、廊下カメラ34、給湯室カメラ35、化粧室カメラ36のそれぞれは、例えばCCDカメラあるいはCMOSカメラであり、例えばそれぞれ対応する領域の全体を撮像できる天井の四隅のいずれかの位置に配置される。
これらの各カメラ32〜36は、それぞれ対応する部屋又は廊下を撮像した画像から人の視線、所持物、行動パターンを検出できる程度の比較的高い解像度で撮像して、撮像した画像を含む情報をサーバ9に建物内ユビキタスネットワークNを介して出力して、複数の撮像手段を構成するものである。
サーバ9は図2に示したものと同様なもので、それぞれバスで相互に接続されているCPU71、主記憶装置72、HDDなどの記憶装置73、表示装置74、入力装置75、ドライブ装置76及び通信装置77を備えて構成されて、図15に示すように、予測手段9a、制御手段9b、人動線検出手段9c、視線検出手段9d、所持物検出手段9e、行動パターン検出手段9f、移動先検出手段9g、移動目的検出手段9h、作成手段9i、判別手段9j、記憶手段9k、設定手段9lとして機能するものである。
それぞれの手段の基本的な処理内容、建物内制御装置31の基本的な機能は実施例2に示したものと同様であり、フローチャートについても図14に示したものと同等であるため重複する説明は割愛する。
ここでは、記憶手段9kの記憶するマップを図16に示すようなものとする。例えば、ある人が書類を保持した後、事務室の出口に向けて移動した後コピー室を擬視した場合には、移動先がコピー室で移動目的がコピーであるとみなせる場合には、この関係を予めマップ化しておく。また、事務室の出口に向けて移動した後エレベータ40を擬視した場合には、移動先がエレベータであり移動目的が階移動であるとみなせる場合には、この関係を予めマップ化しておく。
サーバ9の予測手段9aは、所持物及び/又は行動パターンと、記憶手段9kが記憶した関係を示す図16に示したマップに基づいて、人の移動先及び移動目的を予測する。このようなサーバ9の予測手段9aの予測に基づいて、サーバ9の制御手段9bは予測手段9aが予測した人の移動先に位置する主機器を選択して制御し、かつ、予測手段9aが予測した人の移動先に位置する主機器のうち移動目的に合致する主機器を選択して待機状態となるように制御する。
例えば、予測手段9aにより、移動先がコピー室で移動目的がコピーであると予測される場合には、制御手段9bは、コピー機37をスリープ状態から待機状態に移行するように制御する。同様に、予測手段9aにより、移動先がエレベータ40で移動目的が階移動であると予測される場合には、エレベータ40を予め事務室が属する階に移動するように、制御手段9bがエレベータ40を制御する。
さらに、単に通過するだけの中間段階の移動先に属する副機器、すなわち廊下の照明装置45(34)と、空調装置46(34)についても、移動先及び移動目的を予測手段9aが予測した時点で、先回りして制御手段9bが始動する制御を行う。移動先が給湯室で移動目的が給湯である場合、移動先が化粧室で移動目的が排便である場合も同様の制御を行う。
これらのことにより、オフィス内の人の移動先及び移動目的を予測した上で、コピー機37、給湯器38、化粧室設備39、エレベータ40を移動先及び移動目的に基づいて適宜予測的に制御することができるので、オフィス内の人が不都合を感じるタイミングをなるべく抑制して、オフィスに見守られているような安心感を人に与えた上で、利便性、省力化を高めて、防犯性をも高めることができる。このようにオフィス内の人にきめ細かいサービスを提供した上で、省エネルギー化及び省電力化を図ることができる。
上述した実施例3においては、建物内制御装置をオフィスに適用した場合を示したが、もちろん病院にも適用することができる。以下それについての実施例4について述べる。
なお、実施例4においては、照明装置及び空調装置を副機器ではなく主機器として扱う。
図17は、本発明に係る建物内制御装置の一実施形態を示す模式図である。また、図18は本発明に係る建物内制御装置の一実施形態に用いられるマップである。ここでも、建物は複数の領域を含むものとして、それらの領域は例えば、共同病室、個室病室を含むものとする。
図17に示すように、建物内制御装置41は、建物ここでは病院内の共同病室に備えられた共同病室カメラ42と、個室病室に備えられた個室病室カメラ43、44と、例えば共同病室に備えられたアンテナ8及びサーバ9と、化粧室に備えられた化粧室設備39と、廊下のいずれかの箇所に備えられたエレベータ40と、共同病室及び個室病室に備えられた照明装置45(42〜44)及び空調装置46(42〜44)を備えて構成される。なお、図1に示したものと同一の構成要素については同一の符号を付して重複する説明は割愛する。照明装置45は、各ベッドの足元を照明する、各ベッド足元照明ユニットと、病室全体を照明する全体照明ユニットの双方を有する。
なおここでは、上記カッコ内の42は共同病室に所属することを示す符号、43、44は個室病室に所属することを示す符号である。
共同病室カメラ42と、個室病室カメラ43、44と、化粧室設備39と、エレベータ40と、照明装置45と、空調装置46は、アンテナ8を介して又は介さないで、実施例1と同様の建物内ユビキタスネットワークNを介して接続される。
共同病室カメラ42、個室病室カメラ43、44のそれぞれは、例えばCCDカメラあるいはCMOSカメラであり、例えばそれぞれ対応する領域の全体を撮像できる天井の四隅のいずれかの位置に配置される。
これらの各カメラ42〜44は、それぞれ対応する病室を撮像した画像から人の視線、所持物、行動パターンを検出できる程度の比較的高い解像度で撮像して、撮像した画像を含む情報をサーバ9に建物内ユビキタスネットワークNを介して出力して、複数の撮像手段を構成するものである。
サーバ9は図2に示したものと同様なもので、それぞれバスで相互に接続されているCPU71、主記憶装置72、HDDなどの記憶装置73、表示装置74、入力装置75、ドライブ装置76及び通信装置77を備えて構成される。サーバ9は、図15に示すように、予測手段9a、制御手段9b、人動線検出手段9c、視線検出手段9d、所持物検出手段9e、行動パターン検出手段9f、移動先検出手段9g、移動目的検出手段9h、作成手段9i、判別手段9j、記憶手段9k、設定手段9lとして機能するものである。
それぞれの手段の基本的な処理内容、建物内制御装置31の基本的な機能は実施例2に示したものと同様であり、フローチャートについても図14に示したものと同等であるため重複する説明は割愛する。
ここでは、記憶手段9kの記憶するマップを図18に示すようなものとする。例えば、共同病室の人がベッドから起き上がるつまり上体を起こした場合に、移動先が共同病室内の照明装置45を制御するスイッチパネルであり、移動目的が点灯であるとみなせる場合には、この関係をマップ化しておく。
サーバ9の予測手段9aは、行動パターンと、記憶手段9kが記憶した関係を示す図18に示したマップに基づいて、人の移動先及び移動目的を予測する。このようなサーバ9の予測手段9aに基づいて、サーバ9の制御手段9bは、上体を起こした人に該当するベッドの足元のみを照明するように、照明装置45を制御する。また、個室病室内の人が上体を起こした場合には、各ベッド足元照明ユニットと全体照明ユニットの双方を点灯させるようにしても良い。
これらのことにより、病室内の人に、病院に見守られているような安心感を人に与えた上で、利便性、省力化を高めて、防犯性をも高めることができる。このように病院内の人にきめ細かいサービスを提供した上で、省エネルギー化及び省電力化を図ることができる。
以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。
本発明は、建物内制御装置に関するものであり、きめの細かい制御による快適な環境を実現することができる建物内制御装置を提供することができるので、一般家庭用の住宅、オフィス、工場、病院等の建物に適用して有益なものである。
本国際出願は、2008年7月28日に出願された日本国特許出願2008−193786号に基づく優先権を主張するものであり、2008−193786号の全内容をここに本国際出願に援用する。
1 建物内制御装置
2 居間カメラ
3 台所カメラ
4 廊下カメラ
5 寝室カメラ
6 浴室カメラ
7 化粧室カメラ
8 アンテナ
9 サーバ
9a 予測手段
9b 制御手段
9c 人動線検出手段
9d 視線検出手段
9e 所持物検出手段
9f 行動パターン検出手段
9g 移動先検出手段
9h 移動目的検出手段
9i 作成手段
9j 判別手段
9k 記憶手段
9l 設定手段
10 AVユニット
11 給湯器
12 浴室設備
13 化粧室設備
14 照明装置
15 空調装置
21 建物内制御装置
22 居間カメラ
23 台所カメラ
24 廊下カメラ
25 寝室カメラ
26 浴室カメラ
27 化粧室カメラ
31 建物内制御装置
32 事務室カメラ
33 コピー室カメラ
34 廊下カメラ
35 給湯室カメラ
36 化粧室カメラ
37 コピー機
38 給湯器
39 化粧室設備
40 エレベータ
41 建物内制御装置
42 共同病室カメラ
43 個室病室カメラ
44 個室病室カメラ
45 照明装置
46 空調装置
71 CPU
72 主記憶装置
73 記憶装置
74 表示装置
75 入力装置
76 ドライブ装置
77 通信装置

Claims (20)

  1. 複数の領域を備える建物において、人の移動先を予測する予測手段と、前記移動先に基づいて前記建物内に設置された主機器又は副機器を含む機器を制御する制御手段と、前記複数の領域の少なくともいずれかを撮像する一以上の撮像手段と、前記撮像手段の撮像した画像から前記人及び前記人の動線を検出する人動線検出手段を備えるとともに、前記予測手段が、前記動線から前記人の移動先を予測することを特徴とする建物内制御装置。
  2. 前記予測手段が、前記動線の速度又は加速度から前記人の移動先を予測することを特徴とする請求項1に記載の建物内制御装置。
  3. 前記撮像手段の撮像した画像から前記人の視線を検出する視線検出手段を備えるとともに、前記予測手段が、前記視線から前記人の移動先を予測することを特徴とする請求項2に記載の建物内制御装置。
  4. 前記撮像手段の撮像した画像から前記人の所持物を検出する所持物検出手段を備えるとともに、前記予測手段が、前記所持物から前記人の移動先及び移動目的を予測することを特徴とする請求項3に記載の建物内制御装置。
  5. 前記撮像手段の撮像した画像、前記動線、前記視線、前記所持物のいずれか又は組合せから前記人の行動パターンを検出する行動パターン検出手段を備えるとともに、前記予測手段が、前記行動パターンから前記人の移動先及び移動目的を予測することを特徴とする請求項4に記載の建物内制御装置。
  6. 前記所持物及び/又は前記行動パターンと前記移動先及び移動目的との予め定められた関係を記憶する記憶手段を備えるとともに、前記予測手段が、前記所持物及び/又は前記行動パターンと、前記記憶手段が記憶した前記関係に基づいて、前記人の移動先及び移動目的を予測することを特徴とする請求項5に記載の建物内制御装置。
  7. 前記撮像手段を、前記複数の領域をそれぞれ撮像可能に複数備え、前記画像又は前記動線から、前記人が実際に移動した移動先を検出する移動先検出手段と、前記人が実際に移動した移動先に位置する前記機器の実際の操作の有無から前記人の移動目的を検出する移動目的検出手段と、前記行動パターン検出手段が検出した前記行動パターンと前記移動先及び前記移動目的とを紐付けた付加関係を作成する作成手段を備えるとともに、前記記憶手段が前記付加関係を記憶することを特徴とする請求項6に記載の建物内制御装置。
  8. 前記作成手段が、前記行動パターンと前記移動先及び移動目的と付帯情報とを紐付けて前記付加関係を作成することを特徴とする請求項7に記載の建物内制御装置。
  9. 前記付帯情報が、時間帯、曜日、温度、湿度、天候、前記人の属人情報、前記人の割り当てられた部屋の少なくともいずれかを含み、前記人の割り当てられた部屋を、前記人の属人情報と、前記人の行動パターンから判別する判別手段を備えることを特徴とする請求項8に記載の建物内制御装置。
  10. 前記予測手段が、前記行動パターン検出手段が検出した前記行動パターンと、前記関係及び前記付加関係に基づいて、前記人の移動先及び移動目的を予測することを特徴とする請求項9に記載の建物内制御装置。
  11. 前記予測手段が、前記行動パターン検出手段が検出した前記行動パターンの含む個々の行動のうち、前記関係又は前記付加関係に含む個々の行動に一致しない行動がある場合には、前記関係及び前記付加関係に基づく予測を中止することを特徴とする請求項10に記載の建物内制御装置。
  12. 前記記憶手段が、前記関係又は前記付加関係に含む個々の行動に一致しない行動を記憶することを特徴とする請求項11に記載の建物内制御装置。
  13. 前記制御手段が、前記予測手段が予測した前記人の移動先に位置する前記主機器のうち前記移動目的に合致する前記主機器を選択して制御することを特徴とする請求項12に記載の建物内制御装置。
  14. 前記移動先に位置する前記主機器を、前記制御手段が待機状態とすることを特徴とする請求項2又は13に記載の建物内制御装置。
  15. 前記画像に基づいて、前記複数の領域のそれぞれの構造と前記それぞれに位置する備品の形態及び大きさと前記備品相互間の位置関係を抽出して設定を行う設定手段を備えることを特徴とする請求項14に記載の建物内制御装置。
  16. 前記制御手段が、前記予測手段が予測した前記人の移動先に位置する前記主機器を選択して制御することを特徴とする請求項15に記載の建物内制御装置。
  17. 前記移動先が、中間段階の移動先と最終段階の移動先の双方を含むとともに、前記副機器が、前記複数の領域にそれぞれ対応するように前記建物内に複数設置されるとともに、前記予測手段が予測した前記人の移動先に基づいて、前記制御手段が前記副機器を選択して制御することを特徴とする請求項16に記載の建物内制御装置。
  18. 前記予測手段が前記移動先を予測した場合に、前記移動先の属する前記領域に対応する副機器を、前記制御手段が始動させることを特徴とする請求項17に記載の建物内制御装置。
  19. 前記人動線検出手段が、前記人が前記中間段階又は前記最終段階の移動先の属する前記領域に到達したことを検出した場合に、前記人が前記中間段階又は前記最終段階の移動先の属する前記領域の手前に位置していた前記領域に対応する副機器を、前記制御手段が停止させることを特徴とする請求項18に記載の建物内制御装置。
  20. 前記人動線検出手段が、前記画像に基づいて、前記人が前記中間段階又は前記最終段階の移動先の属する前記領域の手前に位置していた前記領域に位置する人の数を計数するとともに、前記数が零となる場合に、前記副機器を、前記制御手段が停止させることを特徴とする請求項19に記載の建物内制御装置。
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