WO2016027406A1 - 制御システムおよびセンサユニット - Google Patents

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WO2016027406A1
WO2016027406A1 PCT/JP2015/003521 JP2015003521W WO2016027406A1 WO 2016027406 A1 WO2016027406 A1 WO 2016027406A1 JP 2015003521 W JP2015003521 W JP 2015003521W WO 2016027406 A1 WO2016027406 A1 WO 2016027406A1
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WO
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unit
person
determination
detection
absence
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/003521
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English (en)
French (fr)
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利春 竹ノ内
橋本　裕介
松田　啓史
康洋 森
杭　耕一郎
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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Priority to CN201580043556.1A priority patent/CN106664779B/zh
Priority to KR1020187033898A priority patent/KR20180127556A/ko
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    • H05B47/105—Controlling the light source in response to determined parameters
    • H05B47/115—Controlling the light source in response to determined parameters by determining the presence or movement of objects or living beings
    • H05B47/125—Controlling the light source in response to determined parameters by determining the presence or movement of objects or living beings by using cameras
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2120/00—Control inputs relating to users or occupants
    • F24F2120/10—Occupancy
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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
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    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/40—Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection

Definitions

  • the present invention relates to a control system and a sensor unit.
  • the human body detection system described in Patent Document 1 switches between the sensor camera and the sensor device based on the surrounding environment of the sensor monitoring area.
  • the surrounding environment for example, the ambient brightness is set.
  • the present invention has been made in view of the above-described reasons, and even if a sensor for detecting the surrounding environment is not provided separately from the sensor unit, it is automatically determined in a judgment mode appropriate for the load. It is an object of the present invention to provide a control system and a sensor unit that can determine the presence or absence of the presence of the sensor.
  • a control system includes a first human detection unit that detects the presence or absence of a person within a detection range without causing a decrease in sensitivity even in the dark, and a detection that overlaps with the first human detection unit
  • a second person detection unit for detecting the presence or absence of a person in the detection range based on an image captured by the imaging unit, and a presence or absence of a person.
  • a determination unit having a plurality of determination modes to be determined; a transmission unit that transmits a control signal to a control target based on a determination result of the determination unit; a load that is a control target that receives the control signal and switches the operation mode according to the control signal
  • the determination unit operates in a first determination mode for determining the presence or absence of a person based on at least a detection result of the first person detection unit when the load is in the first operation mode.
  • the second operation mode in which the load is different from the first operation mode.
  • the sensor unit includes a first human detection unit that detects the presence or absence of a person within the detection range without causing a decrease in sensitivity even in the dark, and a detection that overlaps with the first human detection unit
  • a second person detection unit for detecting the presence or absence of a person in the detection range based on an image captured by the imaging unit, and a presence or absence of a person.
  • a determination unit having a plurality of determination modes to be determined; and a transmission unit that transmits a control signal for switching an operation mode of the load with respect to the load based on a determination result of the determination unit.
  • the second operation is performed in the first determination mode for determining the presence / absence of a person based on at least the detection result of the first person detection unit, and the load is different from the first operation mode.
  • the detection result of the second human detection unit Hazuki characterized in that it operates in the second determination mode for determining the presence or absence of a human.
  • a sensor for detecting the surrounding environment is provided separately from the sensor unit by switching an optimal determination mode according to the operation mode of the load to be controlled. Even if not, the presence / absence of a person can be automatically determined in a determination mode appropriate for the load.
  • FIG. 1 is a block diagram of a control system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view illustrating an example of a detection range of the sensor unit according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is an operation flowchart of the control system according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a control system block diagram according to the second embodiment.
  • FIG. 5 is an operation flowchart after switching to the second determination mode of the control system according to the second embodiment.
  • FIG. 6 is an operation flowchart in the first determination mode of the control system according to the third embodiment.
  • FIG. 7 is a flowchart of analysis image processing of the control system according to the fifth embodiment.
  • FIG. 8 is a flowchart of detection of a still area of the control system according to the fifth embodiment.
  • FIG. 9 is a plan view illustrating an example of labeling of the detection range of the analysis image according to the fifth embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram of the control system 100.
  • the control system 100 includes a sensor unit 110 and a load 5.
  • the sensor unit 110 includes a human sensor 1, an image sensor 2, and a control unit 3.
  • the control system 100 is at least one human sensor 1 that detects the presence or absence of a person within the first detection range without causing a decrease in sensitivity even when it is dark, such as at night, for example, as a first human detection unit.
  • the control signal is controlled based on the image sensor 2 including the image processing unit 22 that detects the presence / absence of a person, the determination unit 32 having a plurality of determination modes for determining the presence / absence of a person, and the determination result of the determination unit 32. It has the control part 3 provided with the transmission part 31 which transmits to object, and the load 5 used as the control object which receives a control signal and switches an operation mode according to a control signal.
  • the load 5 has at least two operation modes of “operation” and “stop”, and examples thereof include a lighting device and an air conditioner, and are not particularly limited.
  • the load 5 will be described as the lighting device 5, but the type of the lighting device and the like are not particularly limited.
  • the lighting device 5 has at least two operation modes of “lighting” and “lighting off”. It should be noted that the operation mode is not limited to those having two operation modes of “actuation” and “stop”. For example, when the load is the lighting device 5, three or more operations such as “light control” and “color control” are performed. It may have a mode.
  • the determination unit 32 when both the human sensor 1 and the image sensor 2 detect the presence of a person, a first determination mode for determining that a person exists within the first and second detection ranges; A second determination mode for determining that a person is present in the second detection range when the image sensor 2 detects that a person is present; In addition, the determination unit 32 switches between the first determination mode and the second determination mode according to the operation mode of the lighting device 5.
  • the determination unit 32 determines the presence / absence of a person in the first determination mode when the lighting device 5 is turned off, and the person's presence in the second determination mode when the lighting device 5 is turned on. Determine if it exists.
  • the transmission unit 31 transmits a control signal to the lighting device 5 based on the determination result of the presence or absence of the person in the determination unit 32.
  • the transmission unit 31 controls the lighting device 5 to turn on when the lighting unit 5 is turned off and the determination unit 32 determines that a person is present in the first determination mode. Send a signal.
  • the transmission unit 31 transmits a control signal that instructs the illumination device 5 to turn off. Send.
  • the sensor unit 110 includes, for example, four human sensors 1 and one image sensor 2, but the number of various sensors can be appropriately changed as necessary, and is not particularly limited.
  • FIG. 2 is a plan view showing an example of the detection range 10 of the sensor unit 110.
  • the detection ranges of the human sensors of the first human detection unit are detection ranges 1a, 1b, 1c, and 1d, respectively.
  • the first detection range includes detection ranges 1a, 1b, 1c, and 1d.
  • the second detection range of the second person detection unit (that is, the image sensor 2) is the detection range 2a.
  • the detection range 2a of the image sensor 2 overlaps the detection ranges 1a, 1b, 1c, and 1d of the human sensors of the human sensor 1.
  • the overlapping part the area where the diagonal line of FIG. 2 is drawn
  • FIG. 3 is an operation flowchart of the control system 100.
  • the determination unit 32 of the control system 100 determines whether or not there is a person in the first determination mode (step S311).
  • step S312 when both the human sensor 1 and the image sensor 2 detect the presence of a person, the determination unit 32 determines that a person exists within the detection range 10. Otherwise, that is, when at least one of the human sensor 1 and the image sensor 2 detects that there is no person, the determination unit 32 determines that there is no person in the detection range 10. . For example, as shown in FIG. 3, when the human sensor 1 detects that a person is present, or when the image sensor 2 also detects that a person is present, the determination unit 32 determines that the person is within the detection range 10. Judge that it exists.
  • the determination unit 32 determines that a person is present within the detection range 10.
  • FIG. 3 for convenience of explanation, it is assumed that one of the human sensor 1 and the image sensor 2 has detected the presence of a person first, but the human sensor 1 and the image sensor 2 are simultaneously detected. It may be detected that a person is present.
  • step S312 when the determination unit 32 determines that a person exists, the process proceeds to step S313. In step S312, when the determination unit 32 determines that there is no person, the process returns to step S311 and continues to determine whether there is a person in the first determination mode.
  • step S313 the transmission unit 31 transmits a control signal instructing the lighting device 5 to turn on. Then, the determination unit 32 switches the determination mode from the first determination mode to the second determination mode (step S314), and proceeds to step S315.
  • step S315 the determination unit 32 of the control system 100 determines the presence or absence of a person based on the detection result of the image sensor 2. If the image sensor 2 does not detect the presence of a person (NO in step S315), the determination unit 32 determines that no person exists within the detection range 10, and proceeds to step S316. When the image sensor 2 detects the presence of a person, the determination unit 32 determines that a person is present within the detection range 10, and subsequently determines whether or not a person is present in the second determination mode ( YES in step S315).
  • step S316 the transmission unit 31 transmits a control signal instructing the lighting device 5 to turn off. Then, the determination unit 32 switches the determination mode from the second determination mode to the first determination mode (step S317), and the operation of the control system 100 returns to step S311 and repeats the above operation.
  • the sensor unit 110 includes the human sensor 1, the image sensor 2, the determination unit 32 having a plurality of determination modes for determining the presence / absence of a person, and the lighting device 5 based on the determination result of the determination unit 32.
  • a control unit 3 that includes a transmission unit 31 that transmits a control signal for switching the operation mode of 5.
  • the determination unit 32 operates in a first determination mode that determines the presence / absence of a person based on at least the detection result of the human sensor 1 when the lighting device 5 is in the “light-off” operation mode. Operates in the second determination mode for determining the presence / absence of a person based on the detection result of the image sensor 2.
  • the control system 100 and the sensor unit 110 can automatically switch the optimum judgment mode according to the operation mode of “lighting” and “lighting off” of the lighting device 5. Therefore, the control system 100 and the sensor unit 110 determine whether or not there is a person in an appropriate determination mode for the lighting device 5 without providing a sensor for detecting the surrounding environment separately from the sensor unit 110. can do.
  • the first human detection unit has been described as a human sensor.
  • the present invention is not limited thereto.
  • a sensor that does not cause a decrease in sensitivity even in the dark such as an ultrasonic sensor. That's fine.
  • the sensor unit 110 includes four human sensors, but the number and types of sensors are not limited.
  • the sensor unit 110 may include two human sensors and one ultrasonic sensor.
  • the transmission unit 31 and the determination unit 32 are provided in the control unit 3, but the present invention is not limited to this.
  • the first determination mode it is described that a person is present in the detection range 10 only when both the human sensor 1 and the image sensor 2 detect that a person is present. For example, if the human sensor 1 detects the presence of a person, it may be determined that a person is present in the detection range 10.
  • control system 100 and the sensor unit 110 may perform Step S313 and Step S314 at the same time. That is, the determination unit 32 may transmit a control signal instructing the lighting device 5 to turn on simultaneously with switching the determination mode to the second determination mode.
  • the image processing unit 22 detects the presence / absence of a person, and the determination unit 32 determines the presence / absence of a person using the detection result of the image processing unit 22.
  • the function of the image processing unit 22 may be integrated into the determination unit 32.
  • the detection range 10 of the sensor unit 110 is an overlapping portion of the detection ranges 1a, 1b, 1c, and 1d of the human sensor 1 and the detection range 2a of the image sensor 2, but is only a design matter and is limited thereto. do not do.
  • the detection range 10 of the sensor unit 110 may be a union of the detection ranges 1a, 1b, 1c, and 1d of the human sensor 1 and the detection range 2a of the image sensor 2.
  • the control system 200 and the sensor unit 210 include the control system 100 and the sensor unit 110, the control unit 3 further includes a storage unit 33 that stores a predetermined period T, and the transmission unit 31 includes a determination unit 32 that stores the predetermined period.
  • a difference is that a control signal is transmitted to the lighting device 5 when it is determined that no person is present continuously over T.
  • symbol is attached
  • FIG. 4 is a block diagram of the control system 200.
  • the control system 200 shown in the figure is different from that shown in FIG. 1 in that a storage unit 33 is added.
  • the control unit 3 of the sensor unit 210 of the control system 200 includes a storage unit 33 that stores a predetermined period T (for example, 10 seconds) in advance.
  • FIG. 5 is an operation flowchart after switching to the second determination mode of the control system 200 (step S514).
  • the operations up to step S514 are the same as steps S311 to S314 in the first embodiment.
  • step S515 the determination unit 32 determines the presence / absence of a person based on the detection result of the image sensor 2 when determining the presence / absence of the person in the second determination mode. If the image sensor 2 does not detect the presence of a person (NO in step S515), the determination unit 32 proceeds to step S516 and counts the predetermined period T. When the image sensor 2 detects the presence of a person, the determination unit 32 determines that a person is present within the detection range 10 and continues to determine the presence or absence of a person in the second determination mode (Step S32). YES in S515).
  • step S516 the determination unit 32 determines that there is a person when the image sensor 2 does not detect the presence of a person continuously over a predetermined period T (time T has passed without detection). Then (YES in step S515), the process proceeds to step 517, and the transmission unit 31 transmits a control signal for instructing lighting to the illumination device 5. On the other hand, when the image sensor 2 detects the presence of a person during the predetermined period T, the determination unit 32 continues to determine the presence or absence of a person in the second determination mode (NO in step S516).
  • the transmission unit 31 does not immediately transmit a control signal to the lighting device 5, but the image sensor 2 continuously has a person over a predetermined period.
  • indicates light extinction to the illuminating device 5 is transmitted. Therefore, the determination part 32 can reduce the error at the time of determining that the person does not exist.
  • the predetermined period T may be set in advance, but is not limited thereto. For example, it may be set arbitrarily. In that case, you may provide the input means of the predetermined period T separately.
  • the determination unit 32 starts counting the predetermined period T when the image sensor 2 no longer detects the presence of a person. Not a gist.
  • the determination unit 32 may start counting the predetermined period T when the determination mode is switched.
  • storage part 33 is provided in the control part 3, it is not restricted to this,
  • storage part 33 may be provided in the outer side of the control part 3. FIG.
  • the control system 300 and the sensor unit 310 according to the third embodiment will be described with reference to FIG.
  • the control system 100 and the sensor unit 110, and the storage unit 33 further store a brightness threshold value Q1 (first threshold value).
  • the determination unit 32 differs in that the brightness of the image captured by the imaging unit 21 is compared with the first threshold value Q1, and the determination mode is switched according to the result.
  • symbol is attached
  • the storage unit 33 of the control unit 3 of the present embodiment further stores a brightness threshold value Q1.
  • the noise of the image captured by the imaging unit 21 is large. That is, when the surrounding environment of the image sensor 2 is dark, the number of pixels whose luminance change is equal to or greater than a certain value in the analysis image increases, and therefore, there is a possibility that a part where no person is present is erroneously recognized as a person.
  • the determining unit 32 The presence / absence of a person is determined based on the detection result of the person detection by the human sensor 1.
  • FIG. 6 shows from Step S611 in which the control system 300 determines the presence / absence of a person in the first determination mode to Step S617 for switching to the second determination mode.
  • the operations after step S617 are the same as steps S314 to S317 of the first embodiment or steps S514 to S518 of the second embodiment.
  • the image processing unit 22 detects the brightness of the image captured by the imaging unit 21 when determining the presence or absence of a person in the first determination mode (step S611) (step S612).
  • step S613 the determination unit 32 compares the brightness of the image captured by the imaging unit 21 with the first threshold value Q1 stored in the storage unit 33 (step S613). As a result of the comparison, if the brightness of the image captured by the imaging unit 21 is equal to or higher than the first threshold Q1 (YES in step S613), the process proceeds to step S614. Otherwise (NO in step S613), the process proceeds to step S615.
  • Step S614 is the same procedure as step S312 of the first embodiment. That is, when both the human sensor 1 and the image sensor 2 detect that a person is present, the determination unit 32 determines that a person exists within the detection range 10 (YES in step S614), and the process proceeds to step S616. proceed. On the other hand, when at least one of the human sensor 1 and the image sensor 2 does not detect the presence of a person, the determination unit 32 determines that no person exists in the detection range 10 (NO in step S614). Returning to step S611, the presence / absence of a person is subsequently determined in the first determination mode.
  • step S615 when the human sensor 1 detects that a person is present, the determination unit 32 determines that a person is present in the detection range 10 (YES in step S615), and proceeds to step S616. On the other hand, if the human sensor 1 does not detect the presence of a person, the determination unit 32 determines that there is no person in the detection range 10 (NO in step S615), returns to step S611, Subsequently, the presence / absence of a person is determined in the first determination mode.
  • step S616 the transmission unit 31 transmits a control signal instructing the lighting device 5 to turn on.
  • the control unit 300 compares the brightness of the image captured by the image capturing unit 21 with the first threshold value Q1, and automatically switches the determination mode according to the result. Can do. That is, the determination unit 32 determines the presence / absence of a person based on the detection results of both the human sensor 1 and the image sensor if the brightness of the image captured by the imaging unit 21 is equal to or greater than the first threshold Q1. If the brightness of the image captured by the imaging unit 21 is less than the threshold value Q1, the presence / absence of a person is determined based on the detection result of the human sensor 1. Therefore, the control system 300 can automatically switch the optimum judgment mode when the surroundings are dark without using a sensor that detects the ambient brightness separately from the sensor unit 310. The accuracy of detection can be improved.
  • the brightness threshold value Q1 is calculated and stored in the storage unit 33 in advance, but is not limited thereto.
  • the maximum gain noise of the image captured by the image capturing unit 21 is calculated, and the first threshold value Q1 is set to 2 to 3 times the effective value of the maximum gain noise of the image captured by the image capturing unit 21. You may set to the brightness corresponding to.
  • the determination unit 32 captures the image captured by the image capturing unit 21.
  • the detection result of the image sensor 2 can be ignored. For example, when the total number of pixels of the image captured by the imaging unit 21 is 400 ⁇ 400, the determination unit 32 does not employ the detection result of the image sensor 2 when the number of pixels that become noise exceeds 8000.
  • the determination unit 32 captures the image captured by the image capturing unit 21.
  • the detection result of the image sensor 2 can be ignored. For example, when the total number of pixels of the image captured by the imaging unit 21 is 400 ⁇ 400, the determination unit 32 does not employ the detection result of the image sensor 2 when the number of pixels that are noise exceeds 480.
  • the control system 400 and the sensor unit 410 store the control system 300 and the sensor unit 310, and the storage unit 33 stores a second threshold value Q2 larger than the first threshold value Q1 for the image captured by the imaging unit 21, When the brightness of the image picked up by the image pickup unit 21 is larger than the second threshold value Q2, the difference is that the image sensor 2 detects the presence or absence of a person in units of pixels.
  • symbol is attached
  • the illumination device 5 when the control system 100, 200, 300 determines the presence / absence of a person in the second determination mode, the illumination device 5 is in the “lighting” operation mode. It is considered that 2a is brighter than in the “light-off” operation mode of the illumination device 5.
  • the image sensor 2 can perform human detection more finely, for example, in units of pixels, and increase the accuracy of the detection result.
  • the storage unit 33 of the control unit 3 of the control system 400 stores a second threshold value Q2 greater than the first threshold value Q1 for the image captured by the imaging unit 21.
  • the second threshold value Q2 may be set to a brightness corresponding to 4 to 6 times the effective value of the noise level of the maximum gain of the image captured by the imaging unit 21.
  • the second threshold value Q2 is set to be twice the first threshold value Q1. That is, when the brightness threshold value Q1 is three times the effective value of the noise level of the maximum gain of the image captured by the imaging unit 21, the second threshold value Q2 is set to be six times that value. .
  • the number of pixels that cause noise in the image captured by the imaging unit 21 is 0.0000002% of the total number of pixels. For example, when all the pixels of the image captured by the imaging unit 21 are 400 ⁇ 400, when the image sensor 2 performs the human detection process at intervals of 0.2 seconds, the pixel that becomes noise is 1 in 10 minutes. The probability is that only about a pixel appears. Therefore, even if the image sensor 2 detects a person in units of pixels in the image captured by the imaging unit 21, it is considered that erroneous detection due to noise is unlikely to occur.
  • the lighting device 5 is not lit. be able to.
  • the control system 400 includes an abnormality alarm unit that issues an alarm when an abnormality signal is received.
  • the transmission unit 31 outputs an abnormality signal to the abnormality alarm unit when the brightness of the image captured by the imaging unit 21 is less than the second threshold Q2, and the abnormality alarm unit issues an alarm. By outputting, it is understood that the user has a problem with the lighting device 5.
  • the control system 400 compares the brightness of the image captured by the imaging unit 21 with the second threshold value Q2 stored in the storage unit 33 in the second determination mode.
  • the image processing unit 22 detects the presence or absence of a person in units of pixels of the image captured by the imaging unit 21.
  • the transmission unit 31 outputs an abnormal signal to the abnormality alarm unit.
  • the control system 400 can perform human detection in units of pixels when the brightness of the image captured by the imaging unit 21 is equal to or greater than the second threshold value Q2. Therefore, it is possible to detect a person with higher accuracy.
  • control system 400 can estimate that the illumination device 5 is not lit when the brightness of the image captured by the imaging unit 21 is less than the second threshold Q2 in the second determination mode.
  • the transmission unit 31 outputs an abnormality signal to the abnormality alarm unit, and the abnormality alarm unit issues an alarm and notifies the user, so that the user can know that a failure has occurred in the lighting device 5.
  • the method for outputting the alarm is not particularly limited, and for example, a sound may be output, displayed, or notified by sending an e-mail to a user pre-registered e-mail address.
  • the second threshold value Q2 it may be set in advance based on the first threshold value Q1, and after the first threshold value Q1 is determined by actually measuring the surrounding environment by the image sensor 2.
  • the threshold value may be set based on the first threshold value Q1.
  • the first threshold value and the second threshold value are used in different determination modes, they may be set to arbitrary values, respectively.
  • the second threshold value Q2 may be a value equal to or smaller than the first threshold value.
  • control system 500 and the sensor unit 510 are used when the image sensor 2 detects the presence or absence of a person in the control systems 100, 200, 300, 400 and the sensor units 110, 210, 310, and 410 according to the first to fourth embodiments. It is an example of the process of this analysis image.
  • symbol is attached
  • FIG. 7 is a flowchart of processing of an image captured by the imaging unit 21 of the control system 500.
  • the image processing unit 22 captures an image captured by the imaging unit 21 (step S711), and removes a background, that is, an object that is not recognized as a person from the image captured by the imaging unit 21. A difference image is created (step S712).
  • step S713 the image processing unit 22 divides the difference image by labeling, and proceeds to step S714.
  • the detection range 2 a of the image sensor 2 is changed into detection ranges 2 a 1, 2 a 2, 2 a 3, according to the detection ranges 1 a, 1 b, 1 c, 1 d of the human sensor 1.
  • the detection ranges 2a1, 2a2, 2a3, and 2a4 are overlapped with the detection ranges 1a, 1b, 1c, and 1d.
  • step S714 the image processing unit 22 determines whether or not there is a moving area assumed to be a person in the detection range 10. When it is detected that there is a moving area, the image processing unit 22 determines that there is a person in the detection range 10 (step S715).
  • the moving area can be obtained, for example, by comparing the difference image at time t1 with the difference image at time t2.
  • step S714 when the image processing unit 22 determines that there is no moving area within the detection range 10 (NO in step S714), the process proceeds to detection of a still area (step S716).
  • the detection of the still area will be described later.
  • step S717 when the image processing unit 22 determines that there is a still area in the detection range 10 (YES in step S717), the image processing unit 22 determines that a person exists in the detection range 10 (step 715). On the other hand, when the image processing unit 22 determines that there is no still area in the detection range 10 (NO in step S717), the image processing unit 22 determines again whether there is a moving area in the detection range 10 (step S718).
  • step S7108 when the image processing unit 22 determines that there is a moving area within the detection range 10 (YES in step 718), the image processing unit 22 determines that there is a person in the detection range 10 (step 715). On the other hand, when the image processing unit 22 determines that there is no moving region in the detection range 10 (NO in step 718), the image processing unit 22 determines that there is no person in the detection range 10 (NO in step 718).
  • FIG. 8 is a flowchart of detection of a stationary region of the control system 500.
  • the image processing unit 22 calculates the movement amount of the movement region and compares it with the movement amount threshold value M stored in the storage unit 33 (step S811).
  • the image processing unit 22 determines that the moving amount of the moving area is large (NO in step S811), and returns to the detection of the still area.
  • the image processing unit 22 determines that the moving amount of the moving region is small (YES in step S811), and whether or not the moving amount of the moving region is 0. Is determined (step S812). If the moving amount of the moving area is 0 (YES in step S812), the image processing unit 22 may make a determination error, and the process returns to the detection of the still area. On the other hand, when the moving amount of the moving area is not 0 (NO in step S812), the image processing unit 22 creates a still area (step S813).
  • the image processing unit 22 creates a still area, then monitors the still area, calculates the movement amount in the same manner as in step S811, and compares it with a movement amount threshold M (step S814).
  • the image processing unit 22 continues to monitor the still area.
  • the image processing unit 22 determines that the movement of the person is large, deletes the still area (step S815), and moves the movement area. Is created (step S816).
  • the detection range of the image sensor 2 is divided according to the detection ranges 1a, 1b, 1c, and 1d of the human sensor 1, so that the image sensor 2 detects the entire detection range 2a.
  • only the divided detection range where a person exists can be detected, and the efficiency of the image sensor 2 can be improved.
  • the human sensor 1 and the image sensor 2 set appropriate accuracy according to the amount of movement of the person.
  • the presence or absence of a person can be detected with higher accuracy.
  • the detection range of the image sensor 2 is divided according to the detection ranges 1a, 1b, 1c, and 1d of the human sensor 1, and the amount of movement of the person is large. According to the above description, both the creation of the moving area and the stationary area have been described, but either one of the configurations may be provided.
  • Control system 110 100, 200, 300, 400, 500 Control system 110, 210, 310, 410, 510 Sensor unit 1 First human detection unit (human sensor) 2 Second human detection unit (image sensor) 10, 1a, 1b, 1c, 1d, 2a Detection range 21 Imaging unit 31 Transmission unit 32 Judgment unit 5 Load (illumination device)

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Abstract

　制御システム（１００）は、第１の検知範囲内の人の存在の有無を検知する第１の人検知部（１）と、第１の検知範囲と重複した第２の検知範囲を有し、第２の検知範囲内の人の存在の有無を検知する第２の人検知部（２）と、人の存在の有無を判断する判断モードを複数有する判断部（３２）と、判断部（３２）の判断結果に基づいて制御信号を制御対象に送信する送信部（３１）と、制御信号を受信し、制御信号に応じて動作モードを切り替える制御対象となる負荷（５）とを有し、判断部（３２）は、負荷（５）が第１の動作モードのときに、少なくとも第１の人検知部（１）の検知結果に基づき、人の存在の有無を判断する第１の判断モードで動作し、負荷（５）が第１の動作モードと異なる第２の動作モードのときに、第２の人検知部（２）の検知結果に基づき、人の存在の有無を判断する第２の判断モードで動作する。

Description

制御システムおよびセンサユニット
　本発明は、制御システムおよびセンサユニットに関する。
　従来、センサカメラとセンサ装置を有し、監視領域が暗い場合には、センサ装置で人体検出を行い、気温と体温との差が小さい環境の場合であって、監視領域が十分に明るいときにはセンサカメラで人体検出を行う人体検出システムが知られている。（例えば、特許文献１を参照）。
特開２００９－１４６１７６号公報
　しかしながら、特許文献１に記載の人体検出システムは、センサの監視領域の周囲環境に基づいて、センサカメラとセンサ装置を切り替えるものであって、周囲環境を検知するために、例えば周囲の明るさを検知するセンサを設ける必要があり、周囲の明るさを検知するセンサを設けない場合、検知手段を切り替えるためにユーザが自分の判断で手入力する必要があった。
　そこで、本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであって、センサユニットと別体に周囲環境を検知するためのセンサを設けなくても自動的に負荷に対して適切な判断モードで人の存在の有無を判断することができる制御システムおよびセンサユニットを提供することを目的とする。
　本発明の一態様に係る制御システムは、暗くても感度低下を引き起こすことなく検知範囲内の人の存在の有無を検知する第１の人検知部と、第１の人検知部と重複した検知範囲を有し、検知範囲を撮像する撮像部を備え、撮像部が撮像した画像に基づいて検知範囲内の人の存在の有無を検知する第２の人検知部と、人の存在の有無を判断する判断モードを複数有する判断部と、判断部の判断結果に基づいて制御信号を制御対象に送信する送信部と、制御信号を受信し、それに応じて動作モードを切り替える制御対象となる負荷と、を有し、判断部は、負荷が第１の動作モードのときに、少なくとも第１の人検知部の検知結果に基づき、人の存在の有無を判断する第１の判断モードで動作し、負荷が第１の動作モードと異なる第２の動作モードのときに、第２の人検知部の検知結果に基づき、人の存在の有無を判断する第２の判断モードで動作することを特徴とする。
　本発明の一態様に係るセンサユニットは、暗くても感度低下を引き起こすことなく検知範囲内の人の存在の有無を検知する第１の人検知部と、第１の人検知部と重複した検知範囲を有し、検知範囲を撮像する撮像部を備え、撮像部が撮像した画像に基づいて検知範囲内の人の存在の有無を検知する第２の人検知部と、人の存在の有無を判断する判断モードを複数有する判断部と、判断部の判断結果に基づいて負荷に対して当該負荷の動作モードを切り替える制御信号を送信する送信部と、を有し、判断部は、負荷が第１の動作モードのときに、少なくとも第１の人検知部の検知結果に基づき、人の存在の有無を判断する第１の判断モードで動作し、負荷が第１の動作モードと異なる第２の動作モードのときに、第２の人検知部の検知結果に基づき、人の存在の有無を判断する第２の判断モードで動作することを特徴とする。
　本発明の一態様に係る制御システムおよびセンサユニットは、制御対象となる負荷の動作モードに応じて最適な判断モードを切り替えることで、センサユニットと別体に周囲環境を検知するためのセンサを設けなくても自動的に負荷に対して適切な判断モードで人の存在の有無を判断することができる。
図１は、実施形態１に係る制御システムのブロック図である。 図２は、実施形態１に係るセンサユニットの検知範囲の一例を示す平面図である。 図３は、実施形態１に係る制御システムの動作フローチャートである。 図４は、実施形態２に係る制御システムブロック図である。 図５は、実施形態２に係る制御システムの第２の判断モードに切り替えた後の動作フローチャートである。 図６は、実施形態３に係る制御システムの第１の判断モードにおける動作フローチャートである。 図７は、実施形態５に係る制御システムの解析画像の処理のフローチャートである。 図８は、実施形態５に係る制御システムの静止領域の検出のフローチャートである。 図９は、実施形態５に係る解析画像の検知範囲のラベリングの一例を示す平面図である。
　以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示す。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、ステップおよびステップの順序等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、より好ましい形態を構成する任意の構成要素として説明する。
　（実施形態１）
　以下、実施形態１に係る制御システム１００について図１－３を用いて説明する。
　図１は、制御システム１００のブロック図である。図１に示すように、制御システム１００は、センサユニット１１０および負荷５を備える。センサユニット１１０は、人感センサ１、画像センサ２および制御部３を備える。制御システム１００は、第１の人検知部として、例えば夜間のように、暗くても感度低下を引き起こすことなく第１の検知範囲内の人の存在の有無を検知する少なくとも１つの人感センサ１と、第２の人検知部として、第１の検知範囲と重複した第２の検知範囲を有し、その第２の検知範囲を撮像する撮像部２１と撮像部２１で撮像した画像に基づいて人の存在の有無を検知する画像処理部２２とを備える画像センサ２と、人の存在の有無を判断する判断モードを複数有する判断部３２および判断部３２の判断結果に基づいて制御信号を制御対象に送信する送信部３１を備える制御部３と、制御信号を受信し、制御信号に応じて動作モードを切り替える制御対象となる負荷５と、を有する。
　負荷５は、少なくとも「作動」、「停止」の二つの動作モードを有するものであり、例えば、照明装置、エアコンなどが挙げられ、特に限定しない。以下、説明の便宜上、負荷５を照明装置５として説明するが、照明装置の種類などを特に限定しない。また、照明装置５は、少なくとも「点灯」、「消灯」の二つの動作モードを有する。なお、「作動」、「停止」の二つの動作モードを有するものに限らず、例えば負荷が照明装置５である場合には「調光」、「調色」等のように三つ以上の動作モードを有するものであってもよい。
　判断部３２は、人感センサ１および画像センサ２が共に人の存在ありと検出した場合、第１および第２の検知範囲内に人が存在していると判断する第１の判断モードと、画像センサ２が人の存在ありと検出した場合、第２の検知範囲内に人が存在していると判断する第２の判断モードと、を有する。また、判断部３２は、照明装置５の動作モードに応じて、第１の判断モードと第２の判断モードとを切り替える。
　例えば、判断部３２は、照明装置５が消灯しているときに第１の判断モードで人の存在の有無を判断し、照明装置５が点灯しているときに第２の判断モードで人の存在の有無を判断する。
　送信部３１は、判断部３２の人の存在の有無の判断結果に基づいて照明装置５に対して制御信号を送信する。
　例えば、送信部３１は、照明装置５が消灯しているとき、判断部３２が第１の判断モードで人が存在していると判断した場合に、照明装置５に対して点灯を指示する制御信号を送信する。送信部３１は、照明装置５が点灯しているとき、判断部３２が第２の判断モードで人が存在していないと判断した場合に、照明装置５に対して消灯を指示する制御信号を送信する。
　センサユニット１１０は、例えば４つの人感センサ１と１つの画像センサ２とを備えるが、各種センサの数が必要に応じて適宜変更することができるものであって、特に限定しない。
　図２は、センサユニット１１０の検知範囲１０の一例を示す平面図である。図２に示すように、第１の人検知部の各人感センサの検知範囲は、それぞれ検知範囲１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄである。第１の検知範囲は、検知範囲１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄからなる。第２の人検知部（つまり画像センサ２）の第２の検知範囲は、検知範囲２ａである。画像センサ２の検知範囲２ａは、人感センサ１の各人感センサの検知範囲１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄと重複している。以下、人感センサ１の検知範囲１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄと画像センサ２の検知範囲２ａとの重複する部分（図２の斜線を引いている領域）をセンサユニット１１０の検知範囲１０とする。
　図３は、制御システム１００の動作フローチャートである。
　照明装置５が消灯しているとき、制御システム１００の判断部３２は、第１の判断モードで人の存在の有無を判断する（ステップＳ３１１）。
　ステップＳ３１２では、人感センサ１および画像センサ２が共に人の存在ありと検出した場合、判断部３２は、検知範囲１０内に人が存在していると判断する。そうでなければ、つまり、人感センサ１または画像センサ２の少なくともどちらか一方が人の存在がないと検出した場合、判断部３２は、検知範囲１０内に人が存在していないと判断する。例えば、図３に示すように、先に人感センサ１が人の存在ありと検出した場合、画像センサ２も人存在有りと検出した場合に、判断部３２は、検知範囲１０内に人が存在していると判断する。一方、先に画像センサ２が人存在有りと検出した場合、人感センサ１も人存在有りと検出した場合に、判断部３２は、検知範囲１０内に人が存在していると判断する。なお、図３では説明の便宜上、人感センサ１および画像センサ２のいずれかが先に人の存在ありと検出したと仮定して記載しているが、人感センサ１および画像センサ２が同時に人の存在ありと検出するものであってもよい。
　ステップＳ３１２において、判断部３２が、人が存在していると判断する場合、ステップＳ３１３に進行する。ステップＳ３１２において、判断部３２が、人が存在していないと判断する場合、ステップＳ３１１に戻って、引き続き、第１の判断モードで人の存在の有無を判断する。
　ステップＳ３１３で、送信部３１は、照明装置５に対して点灯を指示する制御信号を送信する。そして、判断部３２は、判断モードを第１の判断モードから第２の判断モードに切り替えて（ステップＳ３１４）、ステップＳ３１５に進行する。
　ステップＳ３１５で、制御システム１００の判断部３２は、画像センサ２の検出結果に基づいて人の存在の有無を判断する。画像センサ２が、人の存在ありと検出しなかった場合（ステップＳ３１５のＮＯ）、判断部３２は、検知範囲１０内に人が存在していないと判断し、ステップＳ３１６に進行する。画像センサ２が、人の存在ありと検出した場合、判断部３２は、検知範囲１０内に人が存在していると判断し、引き続き第２の判断モードで人の存在の有無を判断する（ステップＳ３１５のＹＥＳ）。
　ステップＳ３１６で、送信部３１は、照明装置５に対して消灯を指示する制御信号を送信する。そして、判断部３２は、判断モードを第２の判断モードから第１の判断モードに切り替えて（ステップＳ３１７）、制御システム１００の動作はステップＳ３１１に戻って上記動作を繰り返す。
　センサユニット１１０は、人感センサ１と、画像センサ２と、人の存在の有無を判断する判断モードを複数有する判断部３２および判断部３２の判断結果に基づいて照明装置５に対して照明装置５の動作モードを切り替える制御信号を送信する送信部３１を備える制御部３と、を有する。判断部３２は、照明装置５が「消灯」の動作モードのときに、少なくとも人感センサ１の検知結果に基づいて人の存在の有無を判断する第１の判断モードで動作し、照明装置５が「点灯」の動作モードのときに、画像センサ２の検知結果に基づいて人の存在の有無を判断する第２の判断モードで動作する。
　制御システム１００およびセンサユニット１１０は、照明装置５の「点灯」、「消灯」の動作モードに応じて最適な判断モードを自動的に切り替えることができる。そのため、制御システム１００およびセンサユニット１１０は、センサユニット１１０と別体に周囲環境を検知するためのセンサを設けなくても、照明装置５に対して適切な判断モードで人の存在の有無を判断することができる。
　なお、本実施形態において、第１の人検知部を人感センサとして説明したが、その限りではなく、例えば、超音波センサなどのような、暗くても感度低下を引き起こすことがないセンサであればよい。また、センサユニット１１０は、４つの人感センサを備えるとしているが、センサの数と種類を限定するものではなく、例えば、２つの人感センサと１つの超音波センサからなってもよい。
　また、説明の便宜上、送信部３１と、判断部３２と、が制御部３に設けられるようにが、それに限定しない。
　また、第１の判断モードは、人感センサ１および画像センサ２が共に人の存在ありと検出した場合にのみ検知範囲１０内に人が存在していると判断すると説明したが、その限りではなく、例えば、人感センサ１が人の存在ありと検出したら、検知範囲１０内に人が存在していると判断してもよい。
　また、制御システム１００およびセンサユニット１１０は、ステップＳ３１３とステップＳ３１４とを同時に行ってもよい。すなわち、判断部３２は、判断モードを第２の判断モードに切り替えると同時に、送信部３１は、照明装置５に対して点灯を指示する制御信号を送信してもよい。
　また、制御システム１００において、画像処理部２２が人の存在の有無を検知し、判断部３２が画像処理部２２の検知結果を用いて人の存在の有無を判断すると記載しているが、その限りではなく、例えば、画像処理部２２の機能を判断部３２に統合してもよい。
　また、センサユニット１１０の検知範囲１０は、人感センサ１の検知範囲１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄと画像センサ２の検知範囲２ａとの重複する部分であるが、設計事項にすぎず、それに限定しない。例えば、センサユニット１１０の検知範囲１０は、人感センサ１の検知範囲１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄと画像センサ２の検知範囲２ａとの和集合にしてもよい。
　（実施形態２）
　以下、実施形態２に係る制御システム２００およびセンサユニット２１０について図４と図５を用いて説明する。制御システム２００およびセンサユニット２１０は、制御システム１００およびセンサユニット１１０と、制御部３は、更に所定期間Ｔを記憶している記憶部３３を有し、送信部３１は、判断部３２が所定期間Ｔにわたって継続的に人が存在していないと判断する場合に照明装置５に制御信号を送信するという点で異なる。なお、実施形態１と同様の構成については、同符号を付して説明を適宜省略する。
　図４は、制御システム２００のブロック図である。同図の制御システム２００は、図１と比べて、記憶部３３が追加された点が異なっている。以下、異なる点を中心に説明する。図４に示すように、制御システム２００のセンサユニット２１０の制御部３は、予め所定期間Ｔ（例えば、１０秒間）を記憶する記憶部３３を有する。
　図５は、制御システム２００の第２の判断モードに切り替えた後（ステップＳ５１４）の動作フローチャートである。本実施形態において、ステップＳ５１４までの動作は、実施形態１のステップＳ３１１～Ｓ３１４と同様である。
　ステップＳ５１５で、判断部３２は、第２の判断モードで人の存在の有無を判断する際に画像センサ２の検出結果に基づいて人の存在の有無を判断する。判断部３２は、画像センサ２が人の存在ありと検出しなかった場合（ステップＳ５１５のＮＯ）、ステップＳ５１６に進行し、所定期間Ｔをカウントする。判断部３２は、画像センサ２が人の存在ありと検出した場合、検知範囲１０内に人が存在していると判断し、引き続き第２の判断モードで人の存在の有無を判断する（ステップＳ５１５のＹＥＳ）。
　ステップＳ５１６で、判断部３２は、画像センサ２が所定期間Ｔにわたって継続的に人の存在ありと検出しなかった（非検知のまま時間Ｔが経過した）場合、人が存在していると判断し（ステップＳ５１５のＹＥＳ）、ステップ５１７に進行し、送信部３１が照明装置５に対して点灯を指示する制御信号を送信する。一方、判断部３２は、画像センサ２が所定期間Ｔの間に人の存在ありと検出した場合、引き続き第２の判断モードで人の存在の有無を判断する（ステップＳ５１６のＮＯ）。
　つまり、送信部３１は、画像センサ２が人の存在ありと検出しなかった場合、直ちに照明装置５に制御信号を送信するのではなく、画像センサ２が所定期間中にわたって継続的に人が存在していないと検出する場合に照明装置５に消灯を指示する制御信号を送信する。よって、判断部３２は、人が存在していないと判断する際の誤りを低減することができる。
　なお、本実施形態において、所定期間Ｔは、予め設定してもよいが、それに限定しない。例えば、任意に設定することができるようにしてもよい。その際、別途に所定期間Ｔの入力手段を設けてもよい。
　また、本実施形態において、判断部３２は、画像センサ２が人の存在ありと検出しなくなった時に所定期間Ｔをカウントし始めると説明したが、所定期間Ｔのカウントの開始時点はこの発明の要旨ではない。例えば、判断部３２は、判断モードを切り替えた時に所定期間Ｔのカウントを開始してもよい。
　また、記憶部３３は、制御部３に設けられているが、その限りではなく、例えば、記憶部３３が制御部３の外側に設けられていてもよい。
　（実施形態３）
　以下、実施形態３に係る制御システム３００およびセンサユニット３１０について、図６を用いて説明する。制御システム３００およびセンサユニット３１０は、制御システム１００およびセンサユニット１１０と、記憶部３３は、更に明るさの閾値Ｑ１（第１の閾値）を記憶しており、第１の判断モードにおいて、判断部３２は、撮像部２１が撮像した画像の明るさを第１の閾値Ｑ１と比較し、その結果に応じて判断モードを切り替える点、で異なる。なお、実施形態１と同様の構成については、同符号を付して説明を適宜省略する。
　本実施形態の制御部３の記憶部３３は、更に明るさの閾値Ｑ１を記憶している。
　画像センサ２の周囲環境が暗い時、撮像部２１が撮像した画像のノイズが大きいと考えられる。すなわち、画像センサ２の周囲環境が暗い時、解析画像において輝度変化が一定値以上の画素の数の多くなり、それ故、人がいない部分を人として誤認識してしまう可能性がある。
　ノイズとなる画素の数が一定値、例えば全体画素数の５％の場合での解析画像の明るさを明るさの閾値Ｑ１として設ける。
　そうすると、撮像部２１で撮像した画像の明るさが第１の閾値Ｑ１未満であれば、すなわち、解析画像においてノイズとなる画素の数が全体画素数の５％を超える場合に、判断部３２は、人感センサ１による人検知の検知結果により人の存在の有無を判断する。
　図６は、制御システム３００が第１の判断モードで人の存在の有無を判断するステップＳ６１１から、第２の判断モードに切り替えるステップＳ６１７までを示している。ステップＳ６１７以降の動作は、実施形態１のステップＳ３１４～Ｓ３１７、又は実施形態２のステップＳ５１４～Ｓ５１８と同様である。
　画像処理部２２は、第１の判断モードで人の存在の有無を判断する際（ステップＳ６１１）、撮像部２１が撮像した画像の明るさを検知する（ステップＳ６１２）。
　ステップＳ６１３において、判断部３２は、撮像部２１が撮像した画像の明るさと記憶部３３に記憶された第１の閾値Ｑ１とを比較する（ステップＳ６１３）。比較した結果、撮像部２１が撮像した画像の明るさが第１の閾値Ｑ１以上であれば（ステップＳ６１３のＹＥＳ）、ステップＳ６１４に進行する。そうでなければ（ステップＳ６１３のＮＯ）、ステップＳ６１５に進行する。
　ステップＳ６１４では、実施形態１のステップＳ３１２と同じ手順である。すなわち、判断部３２は、人感センサ１および画像センサ２が共に人の存在ありと検出した場合、検知範囲１０内に人が存在していると判断し（ステップＳ６１４のＹＥＳ）、ステップＳ６１６に進行する。一方、人感センサ１および画像センサ２の少なくとも一方が人の存在ありと検出しなかった場合、判断部３２は、検知範囲１０内に人が存在していないと判断し（ステップＳ６１４のＮＯ）、ステップＳ６１１に戻って、引き続き、第１の判断モードで人の存在の有無を判断する。
　ステップＳ６１５では、判断部３２は、人感センサ１が人の存在ありと検出した場合、検知範囲１０内に人が存在していると判断し（ステップＳ６１５のＹＥＳ）、ステップＳ６１６に進行する。一方、判断部３２は、人感センサ１が人の存在ありと検出しなかった場合、検知範囲１０内に人が存在していないと判断し（ステップＳ６１５のＮＯ）、ステップＳ６１１に戻って、引き続き、第１の判断モードで人の存在の有無を判断する。
　ステップＳ６１６で、送信部３１は、照明装置５に対して点灯を指示する制御信号を送信する。
　制御システム３００は、第１の判断モードにおいて、判断部３２は、撮像部２１が撮像した画像の明るさと第１の閾値Ｑ１とを比較し、その結果に応じて判断モードを自動的に切り替えることができる。すなわち、判断部３２は、撮像部２１が撮像した画像の明るさが第１の閾値Ｑ１以上であれば人感センサ１および画像センサの両方の検知結果に基づいて人の存在の有無を判断し、撮像部２１が撮像した画像の明るさが閾値Ｑ１未満であれば人感センサ１の検知結果に基づいて人の存在の有無を判断する。それ故、制御システム３００は、センサユニット３１０と別体に周囲の明るさを検出するセンサなどを使用しなくても、周囲が暗いときに最適な判断モードを自動的に切り替えることができ、人検知の精度を向上することができる。
　なお、本実施形態において、第１の閾値Ｑ１の設定方法として、予め明るさの閾値Ｑ１を算出して記憶部３３に記憶することを想定しているが、それに限定しない。例えば、撮像部２１が撮像した画像の最大利得のノイズを算出して、第１の閾値Ｑ１を、撮像部２１が撮像した画像の最大利得のノイズの大きさの実効値の２倍～３倍に対応する明るさに設定してもよい。
　第１の閾値Ｑ１が、撮像部２１が撮像した画像の最大利得のノイズの大きさの実効値の２倍に対応する明るさに設定された場合、判断部３２は、撮像部２１が撮像した画像におけるノイズとなる画素の数を全体画素数の５％を超えるとき、画像センサ２の検知結果を無視することができる。例えば、撮像部２１が撮像した画像の全画素数が４００×４００個である場合、ノイズとなる画素数が８０００個を超えるとき、判断部３２は、画像センサ２の検知結果を採用しない。
　第１の閾値Ｑ１が、撮像部２１が撮像した画像の最大利得のノイズの大きさの実効値の３倍に対応する明るさに設定された場合、判断部３２は、撮像部２１が撮像した画像におけるノイズとなる画素の数を全画素数の０．３％を超えるとき、画像センサ２の検知結果を無視することができる。例えば、撮像部２１が撮像した画像の全画素数が４００×４００個である場合、ノイズとなる画素の数が４８０個を超えるとき、判断部３２は、画像センサ２の検知結果を採用しない。
　（実施形態４）
　以下、実施形態４に係る制御システム４００およびセンサユニット４１０ついて説明する。制御システム４００およびセンサユニット４１０は、制御システム３００およびセンサユニット３１０と、記憶部３３は、撮像部２１が撮像した画像について、第１の閾値Ｑ１より大きい第２の閾値Ｑ２を記憶しており、撮像部２１が撮像した画像の明るさが第２の閾値Ｑ２より大きい場合、画像センサ２が画素単位で人の存在の有無を検知する点、で異なる。なお、実施形態３と同様の構成については、同符号を付して説明を適宜省略する。
　実施形態１～３により、制御システム１００、２００、３００が第２判断モードで人の存在の有無を判断する際、照明装置５が「点灯」の動作モードであるため、画像センサ２の検知範囲２ａが照明装置５の「消灯」の動作モードの場合よりも明るいと考えられる。　　　
　そうすると、この状態において解析画像のノイズが少ないため、画像センサ２は、より細かく、例えば画素単位で人検知を行うことができ、検知結果の精度を高くすることができる。
　そこで、制御システム４００の制御部３の記憶部３３は、撮像部２１が撮像した画像について、第１の閾値Ｑ１より大きい第２の閾値Ｑ２を記憶する。第２の閾値Ｑ２は、撮像部２１が撮像した画像の最大利得のノイズの大きさの実効値の４倍～６倍に対応する明るさに設定してもよい。
　また、第２の閾値Ｑ２は、第１の閾値Ｑ１の２倍に設定する方が好ましい。すなわち、明るさの閾値Ｑ１が、撮像部２１が撮像した画像の最大利得のノイズの大きさの実効値の３倍である場合、第２の閾値Ｑ２は、その６倍であるように設定する。このとき、撮像部２１が撮像した画像においてノイズとなる画素の数が全体画素数の０．００００００２％である。例えば、撮像部２１が撮像した画像の全画素が４００×４００個である場合、画像センサ２が０．２秒間隔で人検知の処理を行う場合に、ノイズとなる画素は、１０分間に１画素程度しか出ない確率となる。それ故、画像センサ２が撮像部２１が撮像した画像において画素単位で人を検知しても、ノイズによる誤検知を起こし難いと考えられる。
　また、第２の判断モードで人の存在の有無を判断する際、撮像部２１で撮像した画像の明るさが第２の閾値Ｑ２未満の場合、照明装置５が点灯していないことを推定することができる。
　そこで、制御システム４００は、異常信号を受信したら、警報を出す異常警報部を有する。送信部３１は、第２の判断モードにおいて、撮像部２１が撮像した画像の明るさが第２の閾値Ｑ２未満の場合、異常警報部に対して異常信号を出力し、異常警報部が警報を出力することで、ユーザが照明装置５に不具合が発生したことが分かる。
　制御システム４００は、第２の判断モードにおいて、撮像部２１で撮像した画像の明るさと、記憶部３３に記憶された第２の閾値Ｑ２と、を比較する。撮像部２１が撮像した画像の明るさが第２の閾値Ｑ２以上の場合、画像処理部２２は、撮像部２１が撮像した画像の画素単位で人の存在の有無を検出する。撮像部２１が撮像した画像の明るさが第２の閾値Ｑ２未満の場合、照明装置５が点灯していないと推定し、送信部３１は異常警報部に異常信号を出力する。
　以上により、制御システム４００は、第２の判断モードにおいて、撮像部２１が撮像した画像の明るさが第２の閾値Ｑ２以上の場合に画素単位で人検知を行うことができる。それ故、より精度高く人検知することができる。
　また、制御システム４００は、第２の判断モードにおいて、撮像部２１が撮像した画像の明るさが第２の閾値Ｑ２未満の場合に照明装置５が点灯していないと推定することができる。その場合、送信部３１が異常警報部に対して異常信号を出力し、異常警報部が警報を出してユーザにお知らせすることで、ユーザは照明装置５に不具合が発生したことが分かる。
　なお、警報を出力する方法は特に限定しなく、例えば、音を出力したり、表示したり、ユーザに事前登録したメールアドレスにメールを送信して知らせるものであってもよい。
　また、第２の閾値Ｑ２の設定方法として、予め第１の閾値Ｑ１に基づいて設定してもよく、実際に画像センサ２による周囲環境を測定することで第１の閾値Ｑ１を決定してから、第１の閾値Ｑ１に基づいて設定してもよい。
　また、第１の閾値と第２の閾値とは、異なる判断モードで用いられるものであるため、それぞれ任意の値に設定してもよい。例えば第２の閾値Ｑ２は第１の閾値以下の値であってもよい。
　（実施形態５）
　以下、実施形態５に係る制御システム５００およびセンサユニット５１０について図７～図９を用いて説明する。制御システム５００およびセンサユニット５１０は、実施形態１～４に係る制御システム１００、２００、３００、４００およびセンサユニット１１０、２１０、３１０、４１０において、画像センサ２が人の存在の有無を検知する際の解析画像の処理の一例である。なお、実施形態１と同様の構成については、同符号を付して説明を適宜省略する。
　図７は、制御システム５００の撮像部２１が撮像した画像の処理のフローチャートである。図７に示すように、画像処理部２２は、撮像部２１により撮像した画像を取り込み（ステップＳ７１１）、撮像部２１が撮像した画像から、背景、すなわち人として認識しないとする物などを取り除いた差分画像を作成する（ステップＳ７１２）。
　ステップＳ７１３で、画像処理部２２は、差分画像をラベリングにより分割し、ステップＳ７１４に進行する。
　分割の方法としては、例えば図９に示すように、画像センサ２の検知範囲２ａを、人感センサ１の各検知範囲１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに応じて、検知範囲２ａ１、２ａ２、２ａ３、２ａ４に分割し、各検知範囲２ａ１、２ａ２、２ａ３、２ａ４が検知範囲１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄと重複するようにする。
　ステップＳ７１４で、画像処理部２２は、検知範囲１０内に人と想定する移動領域があるか否かを判断する。移動領域があると検知する場合、画像処理部２２は、検知範囲１０内に人が存在していると判断する（ステップＳ７１５）。移動領域は、例えばｔ１時点における差分画像とｔ２時点における差分画像とを比較することにより求めることができる。
　ステップＳ７１４で、画像処理部２２は、検知範囲１０内に移動領域がないと判断する場合（ステップＳ７１４のＮＯ）、静止領域の検出に移行する（ステップＳ７１６）。なお、静止領域の検出については後述にする。
　ステップＳ７１７で、画像処理部２２は、検知範囲１０内に静止領域があると判断する場合（ステップＳ７１７のＹＥＳ）、検知範囲１０内に人が存在していると判断する（ステップ７１５）。一方、画像処理部２２は、検知範囲１０内に静止領域がないと判断する場合（ステップＳ７１７のＮＯ）、再度、検知範囲１０内に移動領域があるかどうかを判断する（ステップＳ７１８）。
　ステップＳ７１８で、画像処理部２２は、検知範囲１０内に移動領域があると判断する場合（ステップ７１８のＹＥＳ）、検知範囲１０内に人が存在していると判断する（ステップ７１５）。一方、画像処理部２２は、検知範囲１０内に移動領域がないと判断する場合（ステップ７１８のＮＯ）、検知範囲１０内に人が存在していないと判断する（ステップ７１８のＮＯ）。
　図８は、制御システム５００の静止領域の検出のフローチャートである。
　まず、画像処理部２２は、移動領域の移動量を算出し、記憶部３３に記憶されている移動量の閾値Ｍと比較する（ステップＳ８１１）。
　移動領域の移動量が移動量の閾値Ｍ以上の場合、画像処理部２２は、移動領域の移動量が大きいと判断し（ステップＳ８１１のＮＯ）、静止領域の検出に戻る。
　移動領域の移動量が移動量の閾値Ｍ未満の場合、画像処理部２２は、移動領域の移動量が小さいと判断し（ステップＳ８１１のＹＥＳ）、移動領域の移動量が０であるか否かを判断する（ステップＳ８１２）。移動領域の移動量が０である場合（ステップＳ８１２のＹＥＳ）、画像処理部２２が誤判断をしている可能性があるため、静止領域の検出に戻る。一方、移動領域の移動量が０でない場合（ステップＳ８１２のＮＯ）、画像処理部２２は、静止領域を作成する（ステップＳ８１３）。
　画像処理部２２は、静止領域を作成した後に、静止領域を監視し、その移動量をステップＳ８１１と同じように算出して、移動量の閾値Ｍと比較する（ステップＳ８１４）。
　静止領域の移動量が移動量の閾値Ｍ未満の場合（ステップＳ８１４のＹＥＳ）、画像処理部２２は、引き続き静止領域を監視する。一方、静止領域の移動量が移動量の閾値Ｍ以上の場合（ステップＳ８１１のＮＯ）、画像処理部２２は、人の移動が大きいと判断し、静止領域を削除し（ステップＳ８１５）、移動領域を作成する（ステップＳ８１６）。
　本実施形態において、画像センサ２の検知範囲が、人感センサ１の各検知範囲１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに応じて分割されることで、画像センサ２が検知範囲２ａの全体を検知するではなく、人が存在する分割された検知範囲のみ検知することができ、画像センサ２の効率を高めることができる。
　また、人の移動量の大きさに応じて、移動領域、静止領域を作成することで、人感センサ１および画像センサ２は、人の移動量の大きさに応じて、適切な精度を設定し、より精度高く人の存在の有無を検知することができる。
　なお、本実施形態においては、説明の便宜上、画像センサ２の検知範囲が、人感センサ１の各検知範囲１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに応じて分割されることと、人の移動量の大きさに応じて、移動領域、静止領域を作成することを共に説明したが、いずれか一方の構成を備えるものであってもよい。
　以上のように、本発明における技術の例示として、実施形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。
　したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
　また、上述の実施形態は、本発明における技術を例示するためのものであるから、請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
１００、２００、３００、４００、５００　制御システム
１１０、２１０、３１０、４１０、５１０　センサユニット
１　第１の人検知部（人感センサ）
２　第２の人検知部（画像センサ）
１０、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、２ａ　検知範囲
２１　撮像部
３１　送信部
３２　判断部
５　負荷（照明装置）

Claims (11)

  1. 　暗くても感度低下を引き起こすことなく第１の検知範囲内の人の存在の有無を検知する第１の人検知部と、
    　前記第１の検知範囲と重複した第２の検知範囲を有し、前記第２の検知範囲を撮像する撮像部を備え、前記撮像部が撮像した画像に基づいて前記第２の検知範囲内の人の存在の有無を検知する第２の人検知部と、
    　人の存在の有無を判断する判断モードを複数有する判断部と、
    　前記判断部の判断結果に基づいて制御信号を制御対象に送信する送信部と、
    　前記制御信号を受信し、前記制御信号に応じて動作モードを切り替える前記制御対象となる負荷と、を有し、
    　前記判断部は、
    　前記負荷が第１の動作モードのときに、少なくとも前記第１の人検知部の検知結果に基づき、人の存在の有無を判断する第１の判断モードで動作し、
    　前記負荷が前記第１の動作モードと異なる第２の動作モードのときに、前記第２の人検知部の検知結果に基づき、人の存在の有無を判断する第２の判断モードで動作する
    　ことを特徴とする制御システム。
  2. 　前記送信部は、
    　前記判断部が、前記第１の判断モードで人が存在していると判断した場合、前記負荷に対して第２の動作モードに切り替えることを指示する制御信号を送信し、
    　前記判断部が、前記第２の判断モードで人が存在していないと判断した場合、前記負荷に対して第１の動作モードに切り替えることを指示する制御信号を送信する
    　ことを特徴とする請求項１に記載の制御システム。
  3. 　前記第２の判断モードにおいて、
    　前記判断部は、前記第２の人検知部が所定期間にわたって継続的に人を検知しない場合に、人が存在していないと判断し、
    　前記判断部が、前記第２の判断モードで人が存在していないと判断した場合、前記送信部は、前記負荷に対して前記第１の動作モードに切り替えることを指示する制御信号を送信する
    　ことを特徴とする請求項１又は２に記載の制御システム。
  4. 　前記第１の判断モードにおいて、
    　前記判断部は、前記第２の人検知部が撮像した画像の明るさを検出し、
    　前記明るさが第１の閾値未満の場合に前記第１の人検知部の検知結果に基づき、人の存在の有無を判断し、
    　前記明るさが前記第１の閾値以上の場合に前記第１の人検知部および前記第２の人検知部の検知結果に基づき、人の存在の有無を判断する
    　ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の制御システム。
  5. 　前記第１の閾値は、画像の最大利得のノイズの大きさの実効値の２倍～３倍に対応する明るさに設定する
    　ことを特徴とする請求項４に記載の制御システム。
  6. 　前記第２の判断モードにおいて、
    　前記第２の人検知部は、撮像した画像の明るさが第２の閾値以上の場合にその画像の画素単位の輝度変化で人検知の判断処理を行う
    　ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の制御システム。
  7. 　前記送信部は、異常信号を出力する出力手段を有し、
    　前記第２の人検知部が撮像した画像の明るさが前記第２の閾値未満の場合に前記異常信号を出力する
    　ことを特徴とする請求項６に記載の制御システム。
  8. 　前記第２の閾値は、画像の最大利得のノイズの大きさの実効値の４倍～６倍に対応する明るさに設定する
    　ことを特徴とする請求項６又は７に記載の制御システム。
  9. 　前記第１の人検知部は、複数のセンサを有し、
    　前記第２の検知範囲は前記第１の検知範囲に含まれ、
    　前記第１の検知範囲は、前記複数のセンサの個数で分割され、分割された複数の検知範囲は、前記複数のセンサに対応する
    　ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の制御システム。
  10. 　前記負荷は、照明装置であり、
    　前記第１の動作モードは、前記照明装置が消灯するモードであり、
    　前記第２の動作モードは、前記照明装置が点灯するモードである
    　ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の制御システム。
  11. 　暗くても感度低下を引き起こすことなく第１の検知範囲内の人の存在の有無を検知する第１の人検知部と、
    　前記第１の検知範囲と重複した第２の検知範囲を有し、前記第２の検知範囲を撮像する撮像部を備え、前記撮像部が撮像した画像に基づいて前記第２の検知範囲内の人の存在の有無を検知する第２の人検知部と、
    　人の存在の有無を判断する判断モードを複数有する判断部と、
    　前記判断部の判断結果に基づいて負荷に対して当該負荷の動作モードを切り替えることを指示する制御信号を送信する送信部と、を有し、
    　前記判断部は、
    　前記負荷が第１の動作モードのときに、少なくとも前記第１の人検知部の検知結果に基づき、人の存在の有無を判断する第１の判断モードで動作し、
    　前記負荷が前記第１の動作モードと異なる第２の動作モードのときに、前記第２の人検知部の検知結果に基づき、人の存在の有無を判断する第２の判断モードで動作する
    　ことを特徴とするセンサユニット。
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