TWI627434B - Sensor control device, sensor system and load control system - Google Patents

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TWI627434B
TWI627434B TW105106186A TW105106186A TWI627434B TW I627434 B TWI627434 B TW I627434B TW 105106186 A TW105106186 A TW 105106186A TW 105106186 A TW105106186 A TW 105106186A TW I627434 B TWI627434 B TW I627434B
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Kei Miura
Tomoaki Sasaki
Koichiro Kui
Yoshitaka Kimura
Hirofumi Sugiyama
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Panasonic Ip Man Co Ltd
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Abstract

本發明之感測器控制裝置係對第1人檢測感測器及第2人檢測感測器進行控制之感測器控制裝置，上述第1人檢測感測器係基於拍攝到之圖像，對第1檢測範圍內有無人之存在進行檢測者，上述第2人檢測感測器係基於紅外線，對與上述第1檢測範圍之至少一部分重複之第2檢測範圍內有無人之存在進行檢測者；該感測器控制裝置具備具有第1判斷模式及第2判斷模式之判斷部，上述第1判斷模式係基於上述第1人檢測感測器及上述第2人檢測感測器之檢測結果而判斷有無人之存在，上述第2判斷模式係基於上述第2人檢測感測器之檢測結果而判斷有無人之存在；上述判斷部於第1判斷模式下，當表示上述第1檢測範圍之一定時間內之明亮度的變化之變化值大於特定值之情形時，保留第1判斷模式下之有無人之存在之判斷，當上述第1檢測範圍之上述變化值小於上述特定值之情形時，進行有無人之存在之判斷。

Description

感測器控制裝置、感測器系統及負載控制系統
本發明係關於一種感測器控制裝置、感測器系統及負載控制系統。
先前，利用一種基於對有無人之存在進行檢測之人檢測感測器之檢測結果，而對控制對象之負載機器進行控制的負載控制裝置。
作為此種負載控制裝置，已知具有攝像元件之照明控制終端(例如，參照專利文獻1)。
專利文獻1之照明控制終端基於攝像元件之拍攝圖像而判別人之有無，從而控制照明器具之調光。攝像元件係以包含複數個照明器具之照明範圍之方式設定拍攝範圍。照明控制終端以對應於各照明器具之照明範圍之形式，將拍攝圖像分割成複數個區域。專利文獻1之照明控制終端設為，於在拍攝圖像中檢測到入室者之情形時，可對與入室者所處之分割區域對應之照明器具進行調光控制。
又，作為負載控制裝置可利用之構成，已知一種具有對人體之活動進行拍攝而實施圖像處理之人體檢測感測器、及藉由熱感而作動之紅外線感測器之人體檢測裝置(例如，參照專利文獻2)。
於專利文獻2之人體檢測裝置中，藉由除人體檢測感測器以外亦設置紅外線感測器，可利用檢測速度較快之紅外線感測器來補充人體檢測感測器之圖像處理之延遲，從而可提高感測器性能。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2013-4311號公報
[專利文獻2]日本專利特開2001-325677號公報
然而，控制感測器之裝置追求人之檢測精度更高之構成，僅以專利文獻1之照明控制終端或專利文獻2之人體檢測裝置之構成並不充分，要求進一步之改良。
本發明之目的在於提供一種人之檢測精度更高之感測器控制裝置、感測器系統及負載控制系統。
本發明之感測器控制裝置之一態樣係對第1人檢測感測器及第2人檢測感測器進行控制之感測器控制裝置，上述第1人檢測感測器係基於拍攝到之圖像，對第1檢測範圍內有無人之存在進行檢測者，上述第2人檢測感測器係基於紅外線，對與上述第1檢測範圍之至少一部分重複之第2檢測範圍內有無人之存在進行檢測者；且該感測器控制裝置具備具有第1判斷模式及第2判斷模式之判斷部，上述第1判斷模式係基於上述第1人檢測感測器及上述第2人檢測感測器之檢測結果而判斷有無人之存在，上述第2判斷模式係基於上述第2人檢測感測器之檢測結果而判斷有無人之存在；上述判斷部係於第1判斷模式下，當表示上述第1檢測範圍之伴隨時間經過之一定時間內之明亮度的變化之變化值大於特定之變化值之情形時，保留第1判斷模式下之有無人之存在之判斷，當上述第1檢測範圍之伴隨時間經過之明亮度之上述變化值小於上述特定之變化值之情形時，進行有無人之存在之判斷。
又，本發明之感測器系統之一態樣具備上述感測器控制裝置、上述第1人檢測感測器、及上述第2人檢測感測器。
又，本發明之負載控制系統之一態樣具備上述感測器控制裝置、及基於上述感測器控制裝置之判斷結果而控制負載之控制部。
本發明之感測器控制裝置、感測器系統及負載控制系統具有可進而提高人之檢測精度之效果。
1‧‧‧殼體
1aa‧‧‧殼體之開口
1b‧‧‧筒體
1ca‧‧‧貫通孔
2‧‧‧蓋體
2a‧‧‧底部
2aa‧‧‧第1窗孔
2ab‧‧‧第2窗孔
2b‧‧‧筒部
2c‧‧‧凸緣部
2ca‧‧‧底部之外底面
2da‧‧‧凹部
3‧‧‧判斷部
3s‧‧‧控制部
3t‧‧‧計時部
4‧‧‧通信部
5‧‧‧第1人檢測感測器
5a‧‧‧攝像元件
5b‧‧‧透鏡部
5c‧‧‧透鏡座
5c1‧‧‧第3開口
5d‧‧‧蓋板
5e‧‧‧圖像處理部
5f‧‧‧運算控制部
5g‧‧‧第1記憶部
5h‧‧‧第2記憶部
5j‧‧‧電子元件
6‧‧‧第2人檢測感測器
6a‧‧‧紅外線感測器
6a1‧‧‧端子
6b‧‧‧感測器外殼
6b1‧‧‧筒狀部
6b2‧‧‧圓蓋狀部
6d‧‧‧熱電元件
6e‧‧‧信號處理電路部
6f‧‧‧放大電路
6g‧‧‧頻帶過濾器
6h‧‧‧比較電路
6j‧‧‧輸出電路
7‧‧‧電源部
8‧‧‧顯示部
8a‧‧‧發光二極體
10‧‧‧負載控制裝置
10aa‧‧‧第1檢測範圍
10ba‧‧‧第2檢測範圍
10d‧‧‧緊固螺釘
10e‧‧‧夾固金屬件
10m‧‧‧槽部
12‧‧‧平板
12a‧‧‧第1開口
12b‧‧‧第2開口
12da‧‧‧凹處
13a‧‧‧第1電路基板
13aa‧‧‧第1電路基板之第1面
13b‧‧‧第1插入孔
13c‧‧‧第2插入孔
13d‧‧‧第2螺釘
13e‧‧‧電子零件
13f‧‧‧第2電路基板
30‧‧‧負載控制系統
30a‧‧‧傳輸線
30b‧‧‧電源線
30c‧‧‧天花板材
30ca‧‧‧天花板材之施工面
30cb‧‧‧天花板材之貫通口
31‧‧‧開關
32‧‧‧照明器具
32a‧‧‧遠程控制中繼器(遙控中繼器)
32b‧‧‧中繼器控制用終端單元(控制單元)
32c‧‧‧調光終端單元(調光單元)
33‧‧‧傳輸單元
35‧‧‧電源變壓器
S81‧‧‧步驟
S82‧‧‧步驟
S83‧‧‧步驟
S84‧‧‧步驟
S85‧‧‧步驟
S91‧‧‧步驟
S92‧‧‧步驟
S93‧‧‧步驟
S94‧‧‧步驟
t1‧‧‧時刻
t2‧‧‧時刻
t3‧‧‧時刻
t4‧‧‧時刻
t5‧‧‧時刻
t6‧‧‧時刻
t7‧‧‧時刻
圖1係表示實施形態之負載控制裝置之立體圖。
圖2係表示實施形態之負載控制裝置之分解立體圖。
圖3係表示實施形態之負載控制裝置之前視圖。
圖4係表示實施形態之負載控制裝置之方塊圖。
圖5係對實施形態之負載控制裝置之第1檢測範圍及第2檢測範圍進行說明之立體說明圖。
圖6係對實施形態之負載控制裝置中之判斷部之動作進行說明之詳細之時序圖。
圖7係表示具備實施形態之負載控制裝置之負載控制系統之方塊圖。
圖8係表示實施形態之判斷部之第1判斷模式與第2判斷模式之切換處理例之流程圖。
圖9係表示與實施形態之判斷部之第1判斷模式下之判斷保留相關之處理例之流程圖。
以下，參照圖式，對實施形態進行說明。此處所示之實施形態均係表示本發明之一具體例。因此，以下之實施形態中所示之數值、形狀、構成要素、構成要素之配置及連接形態、以及步驟(step)及步驟之順序等係一例而並不限定本發明。以下之實施形態中之構成要素中未記載於獨立請求項中之構成要素係可任意地添加之構成要素。為 明確說明，各圖式所示之構件之大小及位置關係有所誇大。於以下之說明中，構成實施形態之各要素既可為藉由一個構件而構成複數個要素且一個構件兼用作複數個要素之態樣，亦可藉由複數個構件而分擔並實現一個構件之功能。
以下，基於圖1至圖9，對本實施形態之負載控制裝置10進行說明。基於圖7，對具備本實施形態之負載控制裝置10之負載控制系統30進行說明。於圖中，對於相同之構件，附註相同之符號並省略重複之說明。
如圖1及圖2所示，本實施形態之負載控制裝置10具備殼體1、及蓋體2。殼體1形成為具有底之筒狀之外形形狀。蓋體2係以封閉殼體1之開口1aa之方式而設置。蓋體2具備第1人檢測感測器5、及複數個第2人檢測感測器6。如圖3所示，第1人檢測感測器5於前視時，設置於蓋體2之中央部。複數個第2人檢測感測器6於前視時，係沿蓋體2之周部而設置。於由殼體1及蓋體2所包圍之內部，收納有圖4所示之判斷部3、及通信部4。判斷部3基於來自第1人檢測感測器5之第1感測信號、及來自第2人檢測感測器6之第2感測信號，而判斷有無人之存在。通信部4基於判斷部3之判斷結果，而輸出控制信號。第1人檢測感測器5具備攝像元件5a。攝像元件5a對圖5所示之第1檢測範圍10aa進行拍攝。第1人檢測感測器5可基於攝像元件5a拍攝第1檢測範圍10aa而產生之圖像資料，對第1檢測範圍10aa內有無人之存在進行檢測。第2人檢測感測器6具備紅外線感測器6a。紅外線感測器6a對第2檢測範圍10ba之紅外線進行檢測。第2人檢測感測器6可基於紅外線感測器6a所檢測之紅外線，對第2檢測範圍10ba內有無人之存在進行檢測。第1檢測範圍10aa與複數個第2人檢測感測器6之第2檢測範圍10ba重複。判斷部3具有第1判斷模式、及第2判斷模式。判斷部3於第1判斷模式下，基於來自第1人檢測感測器5之第1感測信號及來自第2人檢 測感測器6之第2感測信號兩者，而判斷有無人之存在。判斷部3於第2判斷模式下，基於來自第2人檢測感測器6之第2感測信號，而判斷有無人之存在。判斷部3計算出第1人檢測感測器5於特定之時序拍攝而產生之圖像資料之明亮度與其後拍攝而產生之圖像資料之明亮度之變化值。判斷部3於第1判斷模式下，當明亮度之變化值為特定值以上之情形時保留有無人之存在之判斷，當明亮度之變化值未達特定值之情形時進行有無人之存在之判斷。
於本實施形態之負載控制裝置10中，因判斷部3於第1判斷模式下，當明亮度之變化值為特定值以上之情形時保留有無人之存在之判斷，當明亮度之變化值未達特定值之情形時進行有無人之存在之判斷，故可進而提高人之檢測精度。
首先，簡單地對負載控制系統30整體進行說明。
如圖7所示，負載控制系統30具備負載控制裝置10、開關31、照明器具32、傳輸單元33、及電源變壓器35。負載控制系統30經由傳輸線30a，而電性連接複數個負載控制裝置10、開關31、複數個照明器具32、及傳輸單元33。負載控制系統30經由電源線30b，而電性連接電源變壓器35及負載控制裝置10。
開關31係以可對照明器具32之點亮、熄滅及調光進行控制之方式而構成。開關31係以經由傳輸單元33能以多工傳輸方式傳輸進行照明器具32之點亮、熄滅或調光之控制信號之方式而構成。開關31可藉由以多工傳輸方式傳輸控制信號，而對複數個照明器具32中僅特定之照明器具32進行點亮、熄滅或調光之控制。控制信號中包含特定出受到控制之照明器具32之位址資訊、及控制照明器具32之控制資訊。換言之，於負載控制系統30中，構成為能以多工傳輸方式藉由雙線傳輸線30a而傳輸控制信號。
照明器具32具備遠程控制中繼器32a、中繼器控制用終端單元 32b、及調光終端單元32c。以下，將遠程控制中繼器32a稱為遙控中繼器32a，將中繼器控制用終端單元32b稱為控制單元32b，將調光終端單元32c稱為調光單元32c。控制單元32b接收來自傳輸單元33之控制信號而控制遙控中繼器32a。控制單元32b係針對每個控制單元32b而設定有位址。控制單元32b基於控制信號之內容而控制遙控中繼器32a，上述控制信號係經多工傳輸之控制信號中包含與預先設定在控制單元32b本身之位址一致之位址資訊者。遙控中繼器32a具備用以切換照明器具32之開啟與關閉之接點。遙控中繼器32a基於來自控制單元32b之指令，而切換照明器具32之開啟與關閉。調光單元32c係針對每個調光單元32c而設定有位址。調光單元32c可提取控制信號，該控制信號係經多工傳輸之控制信號中包含與預先設定在調光單元32c本身之位址一致之位址資訊者。調光單元32c基於控制信號之內容而控制照明器具32之調光。照明器具32作為具備遙控中繼器32a、控制單元32b、及調光單元32c且附帶通信功能之照明器具而發揮功能。
傳輸單元33係以可藉由雙線傳輸線30a而將各種控制信號傳輸至複數個照明器具32之方式構成。傳輸單元33具備傳輸控制信號之傳輸電路。傳輸單元33係以來自複數個負載控制裝置10之控制信號不產生干擾之方式進行控制，且可將其等傳輸至照明器具32。傳輸單元33例如係以可由1台對256個電路之負載機器進行控制之方式構成。電源變壓器35例如具備將商用交流電源變壓為特定之電力之變壓器。電源變壓器35係將用以驅動負載控制裝置10之電力供給至負載控制裝置10。於負載控制系統30中，亦可具備對複數個照明器具32進行控制之照明控制器。照明控制器與負載控制裝置10等連動而進行照明器具32之點亮控制。
以下，對負載控制系統30中之負載控制裝置10之基本動作進行說明。
負載控制裝置10例如於照明器具32已點亮之情形時，若基於第1人檢測感測器5之第1感測信號、及第2人檢測感測器6之第2感測信號，而判斷出於負載控制裝置10之檢測範圍內有人滯留，則使照明器具32之點亮繼續。負載控制裝置10於使照明器具32之點亮繼續之情形時，既可自通信部4輸出使特定之照明器具32之點亮繼續之控制信號，亦可不輸出控制信號。負載控制裝置10於判斷部3基於第1感測信號、及第2感測信號兩者，而判斷出人正自負載控制裝置10之檢測範圍向檢測範圍之外移動之情形時，自通信部4輸出使特定之照明器具32減光之控制信號。照明器具32係基於控制信號而受到調光控制，上述控制信號係包含與預先為調光單元32c本身設定之位址一致之位址資訊者。負載控制裝置10於判斷出人正自負載控制裝置10之檢測範圍向檢測範圍之外移動之情形時，例如，使特定之照明器具32自100%輸出之點亮狀態減光至50%輸出之點亮狀態。
負載控制裝置10例如若基於第1人檢測感測器5之第1感測信號、及第2人檢測感測器6之第2感測信號，而判斷出無人存在，則自通信部4輸出使特定之照明器具32熄滅之控制信號。於照明器具32中，控制單元32b基於控制信號而控制遙控中繼器32a，上述控制信號包含與預先設定在控制單元32b本身之位址一致之位址資訊。遙控中繼器32a基於來自控制單元32b之指令，使照明器具32熄滅。於具備本實施形態之負載控制裝置10之負載控制系統30中，將負載控制裝置10所控制之控制對象之負載機器設定為照明器具32。控制對象並不僅限於照明器具32，例如可列舉換氣扇、空氣調節器等各種負載機器。
以下，對負載控制裝置10之具體之構成進行說明。
於負載控制裝置10中，殼體1具備底板、及筒體1b。殼體1藉由底板及筒體1b，而如圖2所示，形成為有底圓筒狀之外形形狀。蓋體2具備底部2a、及筒部2b。蓋體2藉由底部2a及筒部2b，而形成為有底 圓筒狀之外形形狀。負載控制裝置10於使殼體1與蓋體2嵌合之狀態下，構成內部空腔之箱體。負載控制裝置10於殼體1與蓋體2嵌合之狀態下，形成為圓柱狀之外形形狀。殼體1於前視時，沿周部而設置有一對貫通孔1ca。殼體1係以將插通於貫通孔1ca之第1螺釘螺固在蓋體2之螺釘孔之方式構成。殼體1例如可由尿素樹脂等電絕緣性之樹脂材料形成。蓋體2例如可由尿素樹脂等電絕緣性之樹脂材料形成。殼體1與蓋體2可使用相同之材料而形成，亦可使用不同之材料而形成。
蓋體2具備第1窗孔2aa、及第2窗孔2ab。蓋體2於底部2a之中央部，具備1個第1窗孔2aa。第1窗孔2aa貫通於底部2a之厚度方向。第1窗孔2aa之中心軸沿著底部2a之外底面2ca之垂線方向。第1窗孔2aa於前視時形成為圓形狀之形狀。蓋體2於第1窗孔2aa之周部具備4個第2窗孔2ab。第2窗孔2ab之中心軸係以自底部2a之外底面2ca之垂線朝向外側之方式而傾斜。於底部2a之外底面2ca，設置有於第2窗孔2ab之周部朝向外方擴展之凹部2da。蓋體2於底部2a側具備自筒部2b之外周向外側突出之凸緣部2c。
負載控制裝置10具備覆蓋蓋體2之外底面2ca之平板12。平板12形成為圓形板狀之外形形狀。於平板12之與第1窗孔2aa對應之中央部具備第1開口12a。於平板12之與第2窗孔2ab對應之周部具備第2開口12b。於第2開口12b周圍之與凹部2da對應之周部具有凹處12da。平板12構成負載控制裝置10之裝飾板。負載控制裝置10自平板12之第1開口12a露出第1人檢測感測器5。負載控制裝置10自平板12之第2開口12b露出第2人檢測感測器6。
第1人檢測感測器5除攝像元件5a以外，並具備透鏡部5b、透鏡座5c、及蓋板5d。攝像元件5a例如可使用CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互補性金屬氧化半導體)影像感測器或CCD(Charge Coupled Device，電荷耦合元件)影像感測器等固體攝像 元件。攝像元件5a係以可取得圖像資料之方式而構成。透鏡部5b設置於攝像元件5a之前方。透鏡部5b例如可為具備將光聚集之透鏡、及使攝像元件5a與透鏡之距離相對性地移位之調整部之構成。調整部可包含保持透鏡之永久磁鐵、及使永久磁鐵可動之電磁線圈。透鏡部5b藉由調整於線圈中流動之電流而使透鏡可動，從而可調整與攝像元件5a之焦點。透鏡座5c保持透鏡部5b。透鏡座5c形成為環狀之外形形狀。蓋板5d係以封閉環狀之透鏡座5c之第3開口5c1之方式而設置。蓋板5d配置於透鏡部5b之前方。蓋板5d具有透光性。蓋板5d被著色，使其難以自外部視認第1人檢測感測器5之內部。透鏡座5c於俯視時，於圓環狀之一部分具備顯示部8。顯示部8具有發光二極體8a。發光二極體8a係以可藉由發光顏色及點亮狀態而顯示負載控制裝置10之動作狀態之方式構成。
第2人檢測感測器6除紅外線感測器6a以外，並具備感測器外殼6b。紅外線感測器6a形成為圓柱狀之外形形狀。紅外線感測器6a使3個端子6a1沿軸向而突出。感測器外殼6b具有筒狀部6b1、及圓蓋狀部6b2。筒狀部6b1形成為圓筒狀之外形形狀。圓蓋狀部6b2覆蓋筒狀部6b1。圓蓋狀部6b2具有使紅外線聚集之透鏡。感測器外殼6b之筒狀部6b1與圓蓋狀部6b2係一體地形成。感測器外殼6b例如可使用聚乙烯樹脂而形成。感測器外殼6b係以覆蓋紅外線感測器6a之與端子6a1相反之側之方式而構成。第2人檢測感測器6之紅外線感測器6a介隔感測器外殼6b而對自人發出之紅外線進行檢測。第2人檢測感測器6為確保特定之視角，而使感測器外殼6b較蓋體2之外底面2ca更向外部突出。
第2人檢測感測器6經由蓋體2而安裝於第1電路基板13a上。於圖2中，為便於說明，而表示將第2人檢測感測器6直接安裝於第1電路基板13a上之圖。第1電路基板13a於俯視時，形成為圓盤狀之外形形狀。第1電路基板13a具備第1插入孔13b、及第2插入孔13c。第1插入 孔13b於俯視時，形成為圓弧狀。第1插入孔13b係以可收納感測器外殼6b之筒狀部6b1之一部分之方式而構成。紅外線感測器6a係以紅外線感測器6a之一部分抵接於第1電路基板13a之方式而配置。第2插入孔13c供紅外線感測器6a之端子6a1插入。於第1電路基板13a，相對於1個第2人檢測感測器6而具備3個第2插入孔13c。第2插入孔13c於俯視時，形成為橢圓形狀。第2插入孔13c供端子6a1相對於第1電路基板13a之第1面13aa傾斜地插入。紅外線感測器6a藉由第1電路基板13a之第1插入孔13b及第2插入孔13c，而相對於第1電路基板13a之第1面13aa傾斜地安裝。紅外線感測器6a於俯視時，係以自蓋體2之中央部朝向外周之方式，而傾斜地安裝。
於第1電路基板13a之第1面13aa，除攝像元件5a、發光二極體8a及紅外線感測器6a以外，還安裝有FPGA(field-programmable gate array，現場可程式化閘陣列)等電子元件5j。於第1電路基板13a之與第1面13aa對向之第2面，安裝有IC(Integrated Circuit，積體電路)及微電腦等安裝零件。第1電路基板13a形成有特定形狀之配線，且係以可與攝像元件5a、發光二極體8a、紅外線感測器6a、電子元件5j及各種安裝零件電性連接之方式而構成。於負載控制裝置10中，使用電子元件5j及安裝零件，而構成判斷部3及通信部4。第1電路基板13a藉由螺釘而固定於蓋體2上。
第1電路基板13a與第2電路基板13f電性連接。第2電路基板13f形成為圓盤狀之外形形狀。於第2電路基板13f上，安裝有各種電子零件13e。電子零件13e例如可列舉電解電容器、光電耦合器、熱敏電阻器、電晶體、變阻器及二極體等。第2電路基板13f使用所安裝之各種電子零件13e，而構成DC-DC(Direct Current-Direct Current，直流-直流)轉換器。第2電路基板13f構成向第1電路基板13a供電之電源電路。第2電路基板13f藉由第2螺釘13d，而固定於殼體1上。第2電路基 板13f具備複數個端子部。負載控制裝置10於殼體1之與蓋體2相反之側露出複數個端子部。端子部可作為向負載控制裝置10供電之供電端子而發揮功能。端子部可作為傳輸來自通信部4之控制信號之通信端子而發揮功能。
負載控制裝置10具備緊固螺釘10d、及夾固金屬件10e。緊固螺釘10d係沿跨及殼體1及蓋體2而設置之槽部10m而設置。夾固金屬件10e係以可嵌合於緊固螺釘10d之方式而構成。如圖5所示，負載控制裝置10安裝於建築物之天花板材30c等之施工面30ca上。負載控制裝置10係埋入至設置於天花板材30c之貫通口30cb中而配置。凸緣部2c係以於將負載控制裝置10埋入至天花板材30c之貫通口30cb中之狀態下可與施工面30ca抵接之方式而構成。負載控制裝置10可利用緊固螺釘10d及夾固金屬件10e，藉由凸緣部2c及夾固金屬件10e而安裝於天花板材30c上。負載控制裝置10係以如下方式而配置，即藉由安裝於天花板材30c上，而使第1人檢測感測器5及第2人檢測感測器6可自施工面30ca側檢測鉛垂方向之下方。
以下，基於圖4，對負載控制裝置10之電路構成進行說明。
負載控制裝置10除判斷部3、通信部4、第1人檢測感測器5、及第2人檢測感測器6以外，並具備電源部7。電源部7包含形成於第2電路基板13f上之DC-DC轉換器。電源部7向判斷部3、通信部4、第1人檢測感測器5、及第2人檢測感測器6供給電力。
判斷部3具備控制部3s、及計時部3t。判斷部3被輸入來自第1人檢測感測器5之第1感測信號、及來自第2人檢測感測器6之第2感測信號。控制部3s係以如下方式而構成，即基於第1感測信號及第2感測信號，而使對照明器具32之點亮、熄滅或調光進行控制之控制信號自通信部4輸出。控制部3s例如可包含使用CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)等之微電腦。計時部3t對時刻進行計時。通信部4基於 來自判斷部3之指令，而輸出各種控制信號。通信部4係以能以多工傳輸方式傳輸控制信號之方式而構成。
控制部3s可自基於第1感測信號及第2感測信號而判斷出無人存在起經過藉由計時部3t計時之特定之時間之後，自通信部4輸出使照明器具32熄滅之控制信號。控制部3s係於計時部3t計時過程中，基於第1感測信號及第2感測信號，判斷出有人存在之情形時，重設計時部3t之計數。負載控制裝置10可於計時部3t重設後至新完成遞減計數為止之時間之間，使照明器具32維持點亮。
第1人檢測感測器5除攝像元件5a以外，並具備圖像處理部5e。圖像處理部5e具備運算控制部5f、第1記憶部5g、及第2記憶部5h。運算控制部5f對攝像元件5a拍攝而產生之圖像資料進行運算處理。運算控制部5f係使用FPGA、DSP(Digital Signal Processor，數位信號處理器)而構成。運算控制部5f亦可使用高階影像處理器等可高速地進行數位圖像處理之半導體元件，而代替DSP。
第1記憶部5g係記憶攝像元件5a拍攝而產生之圖像資料。第1記憶部5g使用大容量記憶裝置，而可記憶資料量較多之圖像資料。第1記憶部5g例如可使用DRAM(Dynamic Random Access Memory，動態隨機存取記憶體)等記憶容量相對較大之揮發性記憶體。第2記憶部5h預先記憶有自天花板材30c側觀察之人之輪廓之形狀資料等。人之輪廓之形狀資料係用以進行辨別人與非人之圖像識別之處理。第2記憶部5h係與第1記憶部5g分開而設置。第2記憶部5h使用SDRAM(Synchronous DRAM，同步動態隨機存取記憶體)等可相對較高速地傳送形狀資料之非揮發性記憶體。
圖像處理部5e係使攝像元件5a拍攝而產生之圖像資料暫時地記憶於第1記憶部5g。圖像處理部5e將記憶於第1記憶部5g之圖像資料適當地讀入至運算控制部5f。圖像處理部5e自第2記憶部5h適當地將人之 輪廓之形狀資料讀入至運算控制部5f。於運算控制部5f中，對所讀入之圖像資料，進行圖像差分處理。於圖像差分處理中，作為背景差分，對基於當前圖像資料之當前圖像與基於背景資料之背景圖像進行比較，上述當前圖像資料係藉由攝像元件5a而拍攝而得，上述背景資料係於人侵入至第1檢測範圍10aa之前，預先藉由攝像元件5a拍攝而得。背景資料可記憶於第1記憶部5g，亦可記憶於第2記憶部5h。運算控制部5f係對當前圖像與背景圖像進行比較，而產生取得每個像素之差分之差分圖像。圖像差分處理並不僅限於背景差分，亦可藉由對攝像元件5a實施讀入之時間序列不同之2個圖像資料進行比較所得之時間差分，而產生差分圖像。運算控制部5f取得當前圖像與背景圖像之差分，而自亮度值2值化之差分圖像進行差分像素之提取處理。於差分像素之提取處理中，於當前圖像與背景圖像之間無變化之像素之亮度值低於特定之閾值。於差分像素之提取處理中，於有人存在之情形時，會於當前圖像與背景圖像之間發生變化。於差分像素之提取處理中，於當前圖像與背景圖像之間有變化之像素之亮度值成為特定之閾值以上。
運算控制部5f係於進行過差分像素之提取處理之後，進行對差分像素之識別處理。於識別處理中，進行利用形狀之圖案識別之圖像識別之處理，上述形狀之圖案識別係對於所提取之上述差分像素之群體之輪廓之形狀，判斷與預先記憶於第2記憶部5h之人之輪廓之形狀資料何種程度地一致。運算控制部5f可藉由對所提取之輪廓之形狀與預先記憶之人之輪廓之形狀資料之一致率進行判斷，而判斷出所提取之輪廓之形狀為人抑或與人不符。於運算控制部5f中，例如，作為對差分像素之識別處理，可使用Sobel過濾器或Prewit過濾器等提取輪廓之形狀。
運算控制部5f若可藉由圖像識別之處理而檢測出人之存在，則輸 出表示人之存在之第1感測信號。第1人檢測感測器5可於每當自攝像元件5a側輸出圖像資料時，皆對圖像資料與背景圖像進行比較，藉此適當地對是否有人存在進行檢測。負載控制裝置10即便於僅有靜止狀態之人存在之狀態下，亦可檢測出有無人之存在。
於第2人檢測感測器6中，紅外線感測器6a具備熱電元件6d及信號處理電路部6e。熱電元件6d係對自人發出之紅外線進行檢測。信號處理電路部6e具備放大電路6f、頻帶過濾器6g、比較電路6h、及輸出電路6j。放大電路6f將來自熱電元件6d之信號放大。頻帶過濾器6g係去除被放大之信號中成為雜訊之無用之頻率成分。比較電路6h對已將無用之頻率成分去除之信號是否超過預先設定之閾值進行辨別。於信號超過預先設定之閾值之情形時，輸出電路6j輸出表示人之存在之第2感測信號。即，信號處理電路部6e使來自熱電元件6d之信號放大而與閾值進行比較。若來自熱電元件6d之信號大於閾值，則紅外線感測器6a自端子6a1將第2感測信號輸出至判斷部3。
負載控制裝置10基於來自第1人檢測感測器5之第1檢測信號、及來自第2人檢測感測器6之第2檢測信號，而判斷有無人之存在，並對複數個照明器具32各者之點亮、熄滅或調光個別地進行控制。尤其，於負載控制裝置10中，第1人檢測感測器5係基於圖像資料之差分而對有無人之存在進行檢測，因此可判別出第1檢測範圍10aa內之有人滯留、無人、移動。負載控制裝置10可於人正在第1檢測範圍10aa內移動之情形時使照明器具32減光，僅於有人滯留在第1檢測範圍10aa內之情形時使照明器具32點亮。
第1人檢測感測器5基於攝像元件5a拍攝而產生之圖像資料，對有無人之存在進行檢測。第1人檢測感測器5為了使攝像元件5a可取得圖像資料，需使第1檢測範圍10aa具有特定之明亮度。於第2人檢測感測器6中，紅外線感測器6a係基於自人放射出之紅外線，而對有無人之 存在進行檢測，因此可與明亮度無關地進行有無人之存在之檢測。
負載控制裝置10以特定之時間間隔，使第1人檢測感測器5取得圖像資料。負載控制裝置10可利用第1人檢測感測器5，對周圍之明亮度進行檢測。第1人檢測感測器5自攝像元件5a拍攝而產生之圖像資料整體之平均值計算出照度，作為周圍之明亮度。換言之，第1人檢測感測器5亦作為照度感測器而發揮功能。判斷部3係於藉由第1人檢測感測器5而檢測出之明亮度為預先設定之特定之照度以上之情形時，以藉由第1感測信號及第2感測信號而判斷有無人之存在之第1判斷模式進行動作。作為預先設定之特定之照度之閾值，雖亦取決於攝像元件5a之拍攝性能，但例如可設定為20勒克司。照度之閾值例如預先記憶於第2記憶部5h即可。
判斷部3係於負載控制裝置10之周圍之明亮度未達特定之照度之情形時，僅基於來自第2人檢測感測器6之第2感測信號，判斷有無人之存在之第2判斷模式進行動作。判斷部3基於第2判斷模式之判斷結果，並自通信部4使控制信號輸出。負載控制裝置10無論周圍之明亮度如何，皆可基於第1檢測信號及第2檢測信號而判斷有無人之存在，並自通信部4輸出控制信號。
其次，簡單地對本實施形態之負載控制裝置10之第1檢測範圍10aa及第2檢測範圍10ba進行說明。
例如，如圖5所示，第1檢測範圍10aa形成為以第1人檢測感測器5為頂點之四角錐形。第2檢測範圍10ba形成為以第2人檢測感測器6為頂點之斜圓錐形。於圖5中，例示4個第2人檢測感測器6中1個第2人檢測感測器6所檢測之第2檢測範圍10ba。第1人檢測感測器5於地板面上，使第1檢測範圍10aa形成為矩形狀。第2人檢測感測器6係以與第1人檢測感測器5之第1檢測範圍10aa重複之方式，於地板面上，使第2檢測範圍10ba形成為橢圓狀。第1人檢測感測器5與第2人檢測感測器6 係以地板面上之第2檢測範圍10ba之長軸方向沿地板面上之第1檢測範圍10aa之對角線之方式而配置。負載控制裝置10於地板面上，係以包含第1檢測範圍10aa之方式配置4個第2檢測範圍10ba整體。
第1人檢測感測器5能以如下方式而構成，即，可對將第1檢測範圍10aa分割而形成之複數個分割區域，逐一地切換對有無人之存在進行檢測之檢測功能之開啟與關閉。於負載控制裝置10中，例如，可預先關閉於視存在柱等之設置場所而無需檢測人之存在之特定之分割區域之檢測功能。第1人檢測感測器5可使分割區域記憶於第2記憶部5h。負載控制裝置10亦可形成為使用遠程控制裝置自外部適當地設定分割區域之構成。
複數個分割區域分別與複數個第2人檢測感測器6之任1個第2檢測範圍10ba重複。負載控制裝置10於針對每個分割區域控制檢測功能之開啟與關閉之情形時，使與複數個第2人檢測感測器6之任一第2檢測範圍10ba重疊之分割區域之檢測功能開啟或關閉。負載控制裝置10若使1個分割區域之檢測功能關閉，則即便於檢測功能已關閉之分割區域有人存在亦不進行人之檢測。
負載控制裝置10於檢測功能已被關閉之分割區域與重疊之第2檢測範圍10ba重合之情形時，不由第1人檢測感測器5對有無人之存在進行檢測，而由第2人檢測感測器6對有無人之存在進行檢測。負載控制裝置10於周圍較亮之情形時，以第1判斷模式，藉由第1感測信號與第2感測信號之邏輯積，而判斷有無人之存在。判斷部3於周圍之明亮度為特定之照度以上之情形時，藉由進行第1感測信號與第2感測信號之邏輯積之信號處理，而判斷有無人之存在。即便第2人檢測感測器6於已將第1人檢測感測器5之檢測功能關閉之分割區域檢測到人之存在，判斷部3亦不判斷為有人存在。
負載控制裝置10於周圍較暗之情形時，以第2判斷模式，僅基於 來自第2人檢測感測器6之第2感測信號，而判斷有無人之存在。負載控制裝置10於分割區域之設定時，根據第1人檢測感測器5之於分割區域之檢測功能之開啟與關閉，而藉由控制部3s，自動地對檢測重複之第2檢測範圍10ba之第2人檢測感測器6之開啟與關閉進行控制。於負載控制裝置10中，若控制部3s將於特定之分割區域10ab之檢測功能設定為關閉，則可將與檢測功能關閉之分割區域對應之第2人檢測感測器6之功能控制為關閉。於負載控制裝置10中，若控制部3s將於特定之分割區域之檢測功能設定為關閉，則亦可藉由使來自與檢測功能關閉之分割區域對應之第2人檢測感測器6之第2感測信號無效，而使第2人檢測感測器6關閉。因此，所謂控制第2人檢測感測器6之開啟與關閉，既可藉由控制向第2人檢測感測器6之供電而進行，亦可藉由判斷部3使來自第2人檢測感測器6之第2感測信號有效或無效而進行。
其次，對負載控制裝置10之判斷部3之動作進行說明。
負載控制裝置10藉由使用攝像元件5a檢測照度而對周圍之明亮度進行檢測，判斷部3自動地使第1判斷模式與第2判斷模式相互切換。
另外，於負載控制裝置10中，第1人檢測感測器5進行曝光調整而取得特定之圖像資料。曝光調整例如可使透鏡部5b之透鏡可動而進行調整。第1人檢測感測器5花費若干時間進行曝光調整。負載控制裝置10例如於照明器具32被點亮而周邊之明亮度驟變之情形時，存在如下情形，即於至第1人檢測感測器5之曝光調整完成為止之間，無法取得正確之圖像資料。第1人檢測感測器5若無法進行正確之曝光調整，則有發生曝光過度或曝光不足而導致有無人之存在之誤檢測之虞。於本實施形態之負載控制裝置10中，判斷部3於第1判斷模式下，當圖像資料之明亮度之變化值為特定值以上之情形時保留有無人之存在之判斷，當圖像資料之明亮度之變化值未達特定值之情形時進行有無人之存在之判斷。
於圖6中，按照時間序列例示照明器具32之點亮、熄滅、第1判斷模式下之判斷部3之判斷功能之開啟、關閉、及判斷部3之判斷模式。負載控制裝置10例如於在時刻t1照明器具32被點亮使周圍變亮而成為第1判斷模式之情形時，圖像資料之明亮度之變化值為特定值以上。圖像資料之明亮度之變化值可自第1人檢測感測器5於特定之時序攝像而產生之圖像資料之照度與於其次之時序攝像而產生之圖像資料之照度之時間微分而計算出。圖像資料之明亮度之變化值可藉由運算控制部5f進行運算處理而計算出。運算控制部5f基於對預先記憶於第2記憶部5h之明亮度之變化值之大小進行判別之特定值，而判斷明亮度之變化值之大小。判斷部3於圖像資料之明亮度之變化值為特定值以上之情形時，保留有無人之存在之判斷直至時刻t2為止。判斷部3於周圍之明亮度急遽地變化之狀態下，只要使來自第1人檢測感測器5之第1檢測信號無效即可。判斷部3於經過時刻t2之後，基於第1感測信號及第2感測信號，而進行有無人之存在之判斷。再者，亦可於時刻t2自第2判斷模式切換至第1判斷模式。
其次，於雖在時刻t3照明器具32被熄滅而周圍變暗但為第1判斷模式之情形時，存在圖像資料之明亮度之變化值為特定值以上之情形。判斷部3於圖像資料之明亮度之變化值為特定值以上之情形時，保留有無人之存在之判斷直至時刻t4為止。判斷部3於經過時刻t4之後，基於第1感測信號及第2感測信號，而進行有無人之存在之判斷。
其次，負載控制裝置10於與時刻t1同樣地在時刻t5照明器具32被點亮使周圍變亮而成為第1判斷模式，且圖像資料之明亮度之變化值為特定值以上之情形時，保留有無人之存在之判斷直至時刻t6為止。判斷部3於經過時刻t6之後，基於第1感測信號及第2感測信號，而進行有無人之存在之判斷。
其次，負載控制裝置10例如於在時刻t7照明器具32被熄滅使周圍 變暗而成為第2判斷模式之情形時，即便於圖像資料之明亮度之變化值為特定值以上之情形時，亦僅藉由來自第2人檢測感測器6之第2感測信號，而進行有無人之存在之判斷。又，負載控制裝置10例如於在時刻t7照明器具32被熄滅但周圍並不太暗而維持第1判斷模式之情形時，基於第1感測信號及第2感測信號，而進行有無人之存在之判斷。
負載控制裝置10於周圍之照度急遽地發生變化之明亮度之變化值為特定值以上之情形時保留有無人之存在之判斷，於明亮度之變化值未達特定值之情形時進行有無人之存在之判斷，因此可進而提高人之檢測精度。
其次，對判斷部3之第1、第2判斷模式之切換動作、及第1判斷模式下之保留判斷之動作進行說明。
圖8係表示實施形態之判斷部3之第1判斷模式與第2判斷模式之切換處理例之流程圖。
於該圖中，判斷部3對周圍之明亮度B1是否大於閾值Th1進行判斷(S81)，於判斷為大於之情形時設定為第1判斷模式(S82)，執行第1判斷模式之判斷(S83)。所謂第1判斷模式之判斷係指基於第1人檢測感測器5及第2人檢測感測器6兩者之檢測結果而判斷有無人之存在。閾值Th1例如為與第1人檢測感測器5可拍攝(或可進行人之檢測)之明亮度之範圍之下限對應之明亮度即可。
又，判斷部3於判斷為周圍之明亮度並不大於閾值之情形時設定為第2判斷模式(S84)，執行第2判斷模式之判斷(S85)。所謂第2判斷模式之判斷係指基於第2人檢測感測器6之檢測結果而非第1人檢測感測器5之檢測結果而判斷有無人之存在。
再者，圖8之處理通常係反覆、或以人被連續地識別之間隔反覆執行。
其次，對於第1判斷模式下保留判斷之處理例進行說明。
圖9係表示與實施形態之判斷部3之第1判斷模式下之判斷保留相關之處理例之流程圖。
於該圖中，判斷部3對表示一定時間內之明亮度之變化之變化值C1是否大於特定值進行判定(S91)，於判定為大於之情形時保留第1判斷模式下之判斷(S92)，於自保留之時起經過特定時間之時(於S93中為是)，解除保留(S94)。上述一定時間及變化值對應於諸如第1人檢測感測器發生曝光不良之急遽之明亮度之變化。急遽之明亮度之變化例如為於漆黑狀態下照明器具32自熄滅變為點亮時、或因照明器具32自點亮變為熄滅而驟然變得漆黑時等。
根據圖9之處理例，當於第1判斷模式下存在急遽之明亮度之變化時，可抑制第1人檢測感測器之誤動作(即人之誤檢測)，從而可進而提高檢測精度。
再者，圖4中之判斷部3亦可為與第1人檢測感測器及第2人檢測感測器分體之1個感測器控制裝置。進而，感測器控制裝置、第1人檢測感測器及第2人檢測感測器亦可構成1個感測器系統。
如以上所說明般，本實施形態之一態樣之感測器控制裝置係對第1人檢測感測器及第2人檢測感測器進行控制之感測器控制裝置，上述第1人檢測感測器係基於拍攝到之圖像，對第1檢測範圍內有無人之存在進行檢測者，上述第2人檢測感測器係基於紅外線，對與上述第1檢測範圍之至少一部分重複之第2檢測範圍內有無人之存在進行檢測者；該感測器控制裝置具備具有第1判斷模式及第2判斷模式之判斷部，上述第1判斷模式係基於上述第1人檢測感測器及上述第2人檢測感測器之檢測結果而判斷有無人之存在，上述第2判斷模式係基於上述第2人檢測感測器之檢測結果而判斷有無人之存在；上述判斷部係於第1判斷模式下，當表示上述第1檢測範圍之一定時間內之明亮度的變化之變化值大於特定值之情形時，保留第1判斷模式下之有無人之 存在之判斷，當上述第1檢測範圍之上述變化值小於上述特定值之情形時，進行有無人之存在之判斷。
此處，上述判斷部亦可於上述第1判斷模式下，當上述第1人檢測感測器及上述第2人檢測感測器檢測到人之存在時，判斷為有人存在，當上述第1人檢測感測器及上述第2人檢測感測器中之至少一者未檢測到人之存在時，判斷為無人存在。
此處，上述判斷部亦可於上述第2判斷模式下，當上述第2人檢測感測器檢測到人之存在時，判斷為有人存在，當上述第2人檢測感測器未檢測到人之存在時，判斷為無人存在。
此處，上述判斷部亦可於自保留有無人之存在之判斷時起經過特定期間之後，藉由上述第1判斷模式或上述第2判斷模式而進行有無人之存在之判斷。
此處，上述判斷部亦可基於上述第1檢測範圍之明亮度，而切換上述第1判斷模式與上述第2判斷模式。
此處，上述判斷部亦可於上述第1檢測範圍之明亮度之變化值大於上述特定值、且上述第1檢測範圍之明亮度較特定之明亮度暗時，切換至上述第2判斷模式。
此處，上述變化值亦可為明亮度增加時之變化值。
又，本實施形態之一態樣之感測器系統具備上述感測器控制裝置、上述第1人檢測感測器、及上述第2人檢測感測器。
此處，亦可於上述第1人檢測感測器之周圍配置有複數個上述第2人檢測感測器。
又，本實施形態之一態樣之負載控制系統具備上述感測器控制裝置、及基於上述感測器控制裝置之判斷結果而控制負載之控制部。

Claims (10)

  1. 一種感測器控制裝置，其係對第1人檢測感測器及第2人檢測感測器進行控制者，上述第1人檢測感測器係包含攝像元件，且基於由上述攝像元件拍攝到之圖像，對第1檢測範圍內有無人之存在進行檢測者，上述第2人檢測感測器係基於紅外線，對與上述第1檢測範圍之至少一部分重複之第2檢測範圍內有無人之存在進行檢測者；且該感測器控制裝置具備具有第1判斷模式及第2判斷模式之判斷部，上述第1判斷模式係基於上述第1人檢測感測器及上述第2人檢測感測器之檢測結果而判斷有無人之存在，上述第2判斷模式係基於上述第2人檢測感測器之檢測結果而判斷有無人之存在；上述判斷部係於第1判斷模式下，當表示上述第1檢測範圍之一定時間內之明亮度的變化之變化值大於特定值之情形時，保留第1判斷模式下之有無人之存在之判斷，當上述第1檢測範圍之上述變化值小於上述特定值之情形時，進行有無人之存在之判斷；其中上述判斷部係於上述第1判斷模式下，當上述第1人檢測感測器及上述第2人檢測感測器檢測到人之存在時，判斷為有人存在，當上述第1人檢測感測器及上述第2人檢測感測器中之至少一者未檢測到人之存在時，判斷為無人存在。
  2. 如請求項1之感測器控制裝置，其中上述判斷部係於上述第2判斷模式下，當上述第2人檢測感測器檢測到人之存在時，判斷為有人存在，當上述第2人檢測感測器未檢測到人之存在時，判斷為無人存在。
  3. 如請求項1之感測器控制裝置，其中上述判斷部係於自保留有無人之存在之判斷時起經過特定期間之後，藉由上述第1判斷模式或上述第2判斷模式而進行有無人之存在之判斷。
  4. 如請求項1之感測器控制裝置，其中上述判斷部係基於上述第1檢測範圍之明亮度，而切換上述第1判斷模式與上述第2判斷模式。
  5. 如請求項4之感測器控制裝置，其中上述判斷部係於上述第1檢測範圍之明亮度之變化值大於上述特定值、且上述第1檢測範圍之明亮度較特定之明亮度暗時，切換至上述第2判斷模式。
  6. 如請求項1之感測器控制裝置，上述變化值為明亮度增加時之變化值。
  7. 一種感測器系統，其具備：如請求項1至6中任一項之感測器控制裝置；上述第1人檢測感測器、及上述第2人檢測感測器。
  8. 如請求項7之感測器系統，其中於上述第1人檢測感測器之周圍配置有複數個上述第2人檢測感測器。
  9. 一種負載控制系統，其具備：如請求項1之感測器控制裝置；及控制部，其基於上述感測器控制裝置之判斷結果而控制負載。
  10. 一種負載控制系統，其具備：如請求項1之感測器控制裝置；負載；控制部，其基於上述感測器控制裝置之判斷結果而控制該負載。
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