人体検出装置
【課題】 本発明は、安定した人体の動きの検出を行うことができる人体検出装置を提供することを課題とする。
【解決手段】 撮像装置により撮像した画像データの出力値が一定範囲となるようにオフセット調整するオフセット調整手段を設けることで、画像検出部に製作上のバラツキが生じても、装置全体として補正することが可能となり、撮像する画像データの値を一定にすることができ、動きの量をずれなく演算することができて、人体の検出の安定化を図ることができる。また、オフセット調整手段により調整した調整値を不揮発性半導体メモリに記憶しておくことで、撮像の都度調整する必要はなくなり、工場出荷時に記憶させておけば現場設置後もそのまま使用することができる
【解決手段】 撮像装置により撮像した画像データの出力値が一定範囲となるようにオフセット調整するオフセット調整手段を設けることで、画像検出部に製作上のバラツキが生じても、装置全体として補正することが可能となり、撮像する画像データの値を一定にすることができ、動きの量をずれなく演算することができて、人体の検出の安定化を図ることができる。また、オフセット調整手段により調整した調整値を不揮発性半導体メモリに記憶しておくことで、撮像の都度調整する必要はなくなり、工場出荷時に記憶させておけば現場設置後もそのまま使用することができる
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、撮像装置を有し、人体の動きを検出し異常が生じた場合には、遠隔場所に居る他者に警報を発する人体検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、人体の動きを検出する人体検出装置においては、監視領域を撮像装置により所定時間間隔で撮像し、前回画像と今回画像の画像データを記憶させたのち演算比較して、画像データに差異が生じていれば動きがあると判断し、差異が生じていない状態が一定時間経過継続すれば動きがなくなったものと判断していた。この動きの量は画像を構成する各画素の階調のデータを数値化して比較判定させるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記のような人体検出装置においては、監視領域を撮像する撮像装置を構成する各部品、特に画像検出部材の製作上のばらつきが生じる。このため、同じ条件で撮像したとしても、画像のデータ値が異なり、演算結果に差異が生じるという問題があった。これにより、人体の検出が不安定となる等の難点を有していた。
【０００４】そこで、本発明は上記問題点に鑑み、安定した人体の動きの検出を行うことができる人体検出装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために、本発明の人体検出装置は、監視領域を所定時間間隔で撮像する撮像装置と、マイクロコンピュータから構成され前記撮像装置を制御する制御装置と、ＥＥＰＲＯＭ等からなる不揮発性半導体メモリとからなるものであって、撮像装置により撮像した画像データの出力値が一定範囲となるようにオフセット調整するオフセット調整手段を設けると共に該オフセット調整手段により調整した調整値を前記不揮発性半導体メモリに記憶し、該不揮発性半導体メモリに記憶した調整値を用いて撮像するようにしたことを第１の特徴としている。この第１の特徴によれば、撮像装置により撮像した画像データの出力値が一定範囲となるようにオフセット調整するオフセット調整手段を設けることで、画像検出部に製作上のバラツキが生じても、装置全体として補正することが可能となり、撮像する画像データの値を一定にすることができ、動きの量をずれなく演算することができて、人体の検出の安定化を図ることができる。また、オフセット調整手段により調整した調整値を不揮発性半導体メモリに記憶しておくことで、撮像の都度調整する必要はなくなり、工場出荷時に記憶させておけば現場設置後もそのまま使用することができる。
【０００６】また、本発明の人体検出装置は、監視領域を所定時間間隔で撮像する撮像装置と、マイクロコンピュータから構成され前記撮像装置を制御する制御装置と、ＥＥＰＲＯＭ等からなる不揮発性半導体メモリとからなるものであって、撮像装置により撮像した画像データの出力値が一定範囲となるようにオフセット調整するオフセット調整手段を設けると共に該オフセット調整手段により調整した調整値を前記不揮発性半導体メモリに記憶し、該不揮発性半導体メモリに記憶した調整値を用いて撮像するようにし、かつ、前記調整値は装置の周囲の明るさ及び撮像条件を一定にして決定するようにしたことを第２の特徴としている。この第２の特徴によれば、上記の特徴に加え、調整値は装置の周囲の明るさ及び撮像条件を一定にして決定するようにしたことで、装置周囲を暗くし撮像時間を一定にして調整値を決定すれば、最低値としての設定が可能となり、また逆に装置周囲を明くし撮像時間を一定にして調整値を決定すれば、最高値としての設定が可能となり、この２点を使用して制御すれば、安定した検出を行うことができる。
【０００７】また、本発明の人体検出装置は、監視領域を所定時間間隔で撮像する撮像装置と、マイクロコンピュータから構成され前記撮像装置を制御する制御装置と、ＥＥＰＲＯＭ等からなる不揮発性半導体メモリとからなるものであって、検知エリアの全域の画像データを平均するエリア全域平均値演算手段を設け、撮像装置により撮像した画像データの階調平均値が一定範囲となるようにオフセット調整するオフセット調整手段を設けると共に該オフセット調整手段により調整した調整値を前記不揮発性半導体メモリに記憶し、該不揮発性半導体メモリに記憶した調整値を用いて撮像するようにし、かつ、前記調整値は装置の周囲の明るさ及び撮像条件を一定にして決定するようにしたことを第３の特徴としている。この第３の特徴によれば、撮像装置により撮像した画像データの画素平均値が一定範囲内となるようにオフセット調整することで、安定した補正値が得られ、後刻の動き量の演算精度を向上させることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施形態を示す全体構成図である。図２は本発明の一実施形態を示す電気回路のブロック図である。図３は人体検出センサの画像検出部の１画素を構成する画像コア回路の構成を示す回路図である。図４はセンサの撮像範囲と検知範囲及び検知領域との関係を示す説明図である。
【０００９】図１は本発明の一実施形態の概略を示すものであって、浴室１の内部には浴槽２及び洗場３を設けてある。４は浴室１への出入口である。５は人体検出装置であり、その詳細については後述するが、浴室１の内壁面上部に取り付けてある。具体的には、浴槽２の長手方向に接する浴室壁面の上部位置に取り付けてある。温水機器４０には、該温水機器４０を遠隔位置から操作する浴室に設置した風呂リモコン６０及び台所に設置した台所リモコン７０を接続してある。そして人体検出装置５は、本実施形態では浴室１の壁面に取り付けているが、この例に限ることなく、浴室１の天井面に取り付けても良い。人体検出装置５は、人工網膜チップを組み込んだ撮像装置を有し、浴室１における人体の動きを撮像して画像処理する人体検出センサ５１と、赤外線による熱検知により人体を検知する赤外線センサ５２とから構成している。この人体検出装置５の設置は浴室に限られず、トイレ、洗面所等密閉空間であってもよい。
【００１０】浴室１には温水機器４０を遠隔操作する風呂リモコン６０を設置し、また台所には温水機器４０を遠隔操作する台所リモコン７０を設置している。ここに、温水機器４０とは、浴槽に給湯等水を加熱するための機器であり、具体的には給湯器付風呂釜、給湯器付暖房機、温水暖房機、給湯器等により構成されている。温水機器にはガスを燃料とするもののみならず石油を燃料とするものでもよい。温水機器４０と、リモコン６０、７０と、人体検出センサ５１との接続については、図１のものにおいては、まず温水機器４０と台所リモコン７０とがケーブル４１により接続され、次に温水機器４０と風呂リモコン６０とがケーブル４１で接続され、さらに温水機器４０と人体検出センサ５１とがケーブル４１で接続されている。そして、給湯器等を制御する前記リモコン６０、７０には、浴室１に入浴者がいることを知らせる液晶表示パネル等の表示部を有しており、人体検出装置５が入浴者を検知して、検知信号を出力すると、表示部が点灯等表示するようにしてもよい。表示部は上記のものに限られず、入浴者の動きが一定時間無かった場合、浴槽で寝ているかまたは倒れたと推測し、まず風呂リモコン６０で警報音あるいは音声により注意を喚起し、浴室側から応答が所定時間内にない場合には、台所リモコン７０において警報音あるいは音声により家族等他者に警報報知するようにしておけばよい。また、人体検出装置をトイレに設置する場合には、温水便座を遠隔操作するリモコン等に報知手段を設けておけばよい。さらに、人体検出装置を洗面所に設置する場合には、洗面所の給湯カランの湯温等を遠隔操作する機器あるいは洗面所の暖房機のリモコン等に報知手段を設けておけばよい。
【００１１】そして、温水機器４０の内部には熱交換器及びバーナが内蔵されており、制御のための各種センサを設けてある。また、温水機器４０から浴槽２に対して給湯落しこみ管４６が接続配管されている。また、人体検出装置５を作動させるための電源は、温水機器４０の電源プラグ４７から導入され、温水機器４０のコントローラ４２部の図示しないトランスを介して降圧され低電圧化されて供給される。
【００１２】図２は人工網膜チップを利用した人体検出センサ５１と、赤外線センサ５２とからなる人体検出装置５の具体構成を示したものである。人体検出センサ５１は監視領域を撮像する撮像装置６と、撮像装置６を制御すると共に処理情報を判定等する制御装置７とから構成されている。また、制御装置７と温水機器本体あるいは外部のリモコン６０、７０とは例えば後述する通信ＩＣ等の通信部５３により送受信するようにしてある。そして、人体検出センサ５１の他に赤外線センサ５２を同一のケース体内に設け、その制御装置７を共用し、浴室１が暗い場合の監視の相互補填を行なうようにしてある。
【００１３】前記撮像装置６の撮像部８は、縦１２８×横１２８画素からなる画像検出部９、結像レンズ１０、スキャナ１１、マルチプレクサ１２及びスキャナ駆動制御部１３から構成されている。画像検出部９の画素はそれぞれモノクロ２５６階調「レベル０（黒）〜２５５（白）の２５６階調」で表現される。尚、実際の撮像においては、画像検出部９の全画素のうちの一部画素（３２×３２）を使用してもよい。
【００１４】そして、撮像部８においては、浴室内の画像は、結像レンズ１０によって画像検出部９に結像される。スキャナ１１は、スキャナ駆動制御部１３によって駆動制御されており、スキャナ駆動制御部１３は画像検出部９の各画素列を順次一定周期毎に受光状態（オン状態）となるように制御している。受光状態となった１列の各画素から同時に出力された光電流は、マルチプレクサ１２によって複数の電気信号は１つの電気信号にまとめられ、増幅器１４で増幅された後、アナログ電圧として出力される。アナログデータからデジタルデータへの変換は制御装置７により行うようにしてある。
【００１５】また、画像検出部９の各画素は、図３に示すように画素コア回路１７によって構成されている。画素コア回路１７は受光素子１８、電荷蓄積回路１９、感度可変回路２０から構成されており、感度可変端子２１及びリセット端子２２がスキャナ１１に接続され、光電流出力端子２３がマルチプレクサ１２に接続されている。
【００１６】図２においてゲイン調整部１６は、画像出力部１５における画像平均値（画像の明るさ）をチェックし、画像平均値が適切な範囲から外れていれば、増幅器１４によって撮像装置６のゲインを調整すると共にスキャナ駆動制御部１３によって画像検出部９の蓄積時間を調整し、適正な明るさの画像が得られるように調光する。
【００１７】人工網膜チップを用いた撮像装置６では、画像の階調平均値は、画像検出部９を構成する全画素における階調（０階調（黒）〜２５５階調（白）の２５６階調）の平均値であり、０〜２５５の値で表わさせる。この画像の平均値は増幅器１４のゲインと画像検出部９の画像蓄積時間によって決定される。ここで、ゲインはカメラの絞りに相当し、画像蓄積時間はカメラのシャッタースピードに相当する。従って、撮像装置６の適正な画像階調平均値を得ようとすれば、適当なゲインに固定しておき、画像蓄積時間を調整すればよい。あるいは、適当な画像蓄積時間を固定しておき、ゲインを調整するようにすればよい。画像出力部１５の出側にはオフセット調整を行うためのレジスタ３３が設けてある。
【００１８】そして、図２において少なくとも撮像をおこなう画像検出部９とスキャナ１１とスキャナ駆動部１３とゲイン調整部１６とは１チップで構成されている。このチップは人工網膜チップと称される。また、このチップの裏面位置には、制御装置７を設けてあり、この制御装置７はマイクロコンピュータからなり、この内部には人体検出センサ５１による検知処理を行なう検知領域を複数の領域に分割する領域分割手段２４、オフセット調整手段３４等をソフトウエアとして組み込んである。オフセット調整手段３４は撮像装置により撮像した画像データの出力値が一定範囲となるようにオフセット調整するものである。
【００１９】領域分割手段２４は図４に示すように、制御装置７に入力された画像情報を処理するためのポイントテーブル２５を複数域に分割するものである。すなわち人体検出センサ５１による検出可能な撮像能力範囲（ポイントテーブル２５全体に相当）を、まず画像処理の必要な検知領域２６と、画像処理を行なわない非検知領域２７とに区画している。すなわち、撮像能力範囲のすべてを検知領域とはしていない。これにより検出処理可能な検出処理領域のうちの一部を、実際に検知し処理するセンサ検知領域として使用することで画像の処理範囲を限定して、画像処理の速度を早めている。
【００２０】さらに前記の検知領域２６を、図４のように、入口領域２９と洗場領域３０と浴槽領域３１との３つの領域に分割するようにしてある。検知領域２６の分割については、この例に限られることなく、入口領域２９と該入口領域２９以外の領域の２つに分割してもよい。例えば、洗場領域３０及び浴槽領域３１を合わせて１つの領域に設定しても差しつかえない。ここに入口領域２９とは、浴室の場合には浴室内であって浴室への出入口ドアの近傍に位置する領域をいう。洗場領域３０とは、主として頭や体を洗う床部の領域をいい、また、浴槽領域３１とは浴槽が位置している領域をさす。このように分割された領域毎に、順次画像情報が制御装置に入力されて、領域毎および分割したエリア全体について検出、演算等の処理がなされるのである。
【００２１】そして、人体検出センサ５１を構成する結像レンズ１０と撮像装置６と制御装置７とは、前記赤外線センサ５２と共に１つのケースに納められ、人体センサセットとして壁面等に取り付けられる。取り付け位置は浴室への出入口４を含め、浴室１全体を監視領域として視野角内におさめるようにすれば良い。
【００２２】そして、撮像装置６の検出出力と赤外線センサ５２の検知出力はそれぞれ判定手段３２へ入力される。判定手段３２は撮像装置６からの出力と赤外線センサからの出力に基づき、浴室における入浴者の有無や入浴者の動きなどを総合的に判断するようになっている。
【００２３】人工網膜により検出した画像は次のように画像処理される。画像を制御、処理する制御装置７は、画像検出部９を構成する全画素から画像情報を所定時間毎に受信し、所定時間毎に画像情報を受け取ると、該画像情報を処理し、判定手段３２により入浴者の動きを判定するのである。
【００２４】次に、撮像装置６で捉えた画像から人の動きを抽出するための画像処理方法を説明する。マイクロコンピュータで構成される制御装置７は、所定時間毎に画像情報を受け取ると、当該画像情報から入浴者の動きを所定の解析アルゴリズムに従って解析し、入浴者の動きを監視する。
【００２５】具体的には、いま図９（ａ）のように正方形の物体の画像（明画像）Ｐが位置Ｐ１から位置Ｐ２へ移動したとする。このとき、明るい画素を記号Ｂ、暗い画素を記号Ｄで表わせば、前画像は図９（ｂ）で表わされ、現画像は図９（ｃ）で表わされる。この前後の画像は、画像記憶手段により一旦記憶される。撮像された画像は順次更新され常に最新の両画像が記憶されるようになっている。そして制御装置７に設けた動き量を演算する手段により、分割された領域毎に前記２枚の画像が比較されて、各領域の各画素（ｘ、ｙ）毎に、前画像ｐの受光量Ｐp（ｘ、ｙ）と現画像ｎの受光量Ｐn（ｘ、ｙ）との差分（動き量）
Ｄ（ｘ、ｙ）＝Ｐn（ｘ、ｙ）−Ｐp（ｘ、ｙ）
が演算され、演算結果は図１０のような差分画像として得ることができる。
【００２６】図１０の差分画像においては、差分Ｄ（ｘ、ｙ）が正の画素は＋記号で表わし、負の画素は−記号で表わし、Ｄ（ｘ、ｙ）がゼロの画素は０記号で表わしている。このような差分の総和を捉えることで、動きがあるか否かを領域毎に判定することができ、この判定は制御装置７に設けた動き有無判定手段にて行われる。動き量が生じていなければ動き無しと判定され、動き量が生じていれば動き有りと判定される。
【００２７】そして、マイクロコンピュータからなる制御装置７には図６に示すように、各種の演算、制御手段がプログラムされている。エリア全域平均値演算手段８０は、前述した検知領域２６全域の画像の階調平均値を演算するものである。具体的には、検知エリア全域領域の階調の平均値であり、検知領域における各画素毎の画像データを加算したものを、検知領域の画素数で割ったものであり、０〜２５５の値で表わされる。また、第１比較手段８１は、前記エリア全域平均値演算手段８０により演算された平均値を予め定めた一定値と比較しそれ以下か否かを判定する手段である。第２比較手段８２は、前記エリア全域平均値演算手段８０により演算された平均値を予め定めた所定値と比較しそれ以上か否かを判定する手段である。一定値は所定値よりも大きな値としてある。オフセット調整手段３４は前述したように、撮像した画像データの出力値が一定範囲となるようにオフセット調整するものであり、図６のものにおいては、検知エリア全域における画像データの階調平均値が一定範囲内となるように調整するものである。
【００２８】動き量演算手段８３は前述したように前画像と現画像とを各画素毎に差分値を演算し、動きの量を演算するものである。そして、判定手段３２により、算出した値が一定値以上か否かを判定するようにしてある。制御装置７にはＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性半導体メモリ８５を接続してあり、工場からの出荷前に前記オフセット調整手段３４により調整した調整値をこのメモリに記憶し、人体検出装置の設置後はこのメモリに記憶させた調整値を使用して監視領域を撮像するようにしてある。
【００２９】本発明は検知エリア全域の画像データの階調平均値を同時に演算しているが、この例に限られず、図７に示すように、各領域毎に平均値を演算し最終的に全域の画像データの階調平均値を求めるようにしてもよい。すなわち、入口領域平均値演算手段８６により、入口領域２９における画像の階調平均値を演算するものである。また洗場領域平均値演算手段８７は、洗場領域３０における画像の階調平均値を演算するものである。また浴槽領域平均値演算手段８８は、浴槽領域３１における画像の階調平均値を演算するものである。このように分割された各領域毎の画像の階調平均値を演算し、最後に全域の階調平均値を算出するようにしている。
【００３０】次にレジスタによるオフセット調整についてのフローを図８について説明する。図８においてまず、工場出荷前の検査時において適宜の手段により、人体検出装置５１の制御装置７にプログラムされたオフセット調整手段３４にオフセット調整開始の指令を与える（ステップＳ１１）。以後装置の調整が可能となる。調整を行う時には、人体検出装置５１の周囲の明るさ及び撮像条件を一定にして行われる。例えば周囲を暗くて、暗いときのオフセット調整を行う。その後周囲を明かるくして、明るいときのオフセット調整を行うようにすればよい。暗闇での調整に際しては、まずゲイン調整部１６のゲインを暗ゲインにセットする（ステップＳ１２）。次に、画像蓄積のための蓄積時間を所定時間にセットする（ステップＳ１３）。この後、模擬的な浴室を撮像する（ステップＳ１４）。撮像装置により撮像した１枚の画像について、エリア全域平均値演算手段８０により検知エリア全域の画像データの階調平均値を演算する（ステップＳ１５）。次に、第１比較手段８１により、エリア全域平均値演算手段８０により演算された階調平均値を予め定めた一定値と比較し、それ以下か否かが判定される（ステップＳ１６）。
【００３１】一定値以下であれば（ステップＳ１６でイエスの場合）調整の必要ないため次のフローに進み、一定値を超えている場合には（ステップＳ１６でノーの場合）、レジスタ３３のＯレジスタの値を−１する（ステップＳ１７）。これを順次繰り返して階調平均値が一定値以下になれば、次に第２比較手段８２により、階調平均値を予め定めた所定値と比較し、それ以上か否かが判定される（ステップＳ１８）。所定値以上であれば（ステップＳ１８でイエスの場合）調整の必要ないため次のフローに進み、階調平均値が所定値を超えている場合には（ステップＳ１８でノーの場合）、レジスタ３３のＯレジスタの値を＋１する（ステップＳ１９）。これを順次繰り返しエリア全域の階調平均値が所定値以上になるように調整する。このように、撮像装置により撮像した画像データの出力値である階調平均値が一定範囲に入ったとき、その値をＥＥＰＲＯＭからなる不揮発性半導体メモリに記憶させる（ステップＳ２０）。このように暗闇でのオフセットの調整がなされたのち、明所でのオフセット調整を行えばよい。これらの調整は、装置が工場から出荷される前に行うようにしているが、装置を設置した後の試運転時に行うようにしてもよい。調整後においては、部材のバラツキによる演算のずれがなくなり、最適の状態で撮像でき、動き量の演算を行うことができる。尚、図８の実施例はＯレジスタのみによるオフセット調整例を示したが、この例に限られず図１１に示すように、Ｏレジスタの他にＶレジスタを調整するようにして、２段階で調整するようにしてもよい。即ち、前記と同様に、撮像装置により撮像し（ステップＳ２０）、この撮像した１枚の画像について、エリア全域平均値演算手段８０により検知エリア全域の画像データの階調平均値を演算する（ステップＳ２１）。次に、エリア全域平均値演算手段８０により演算された階調平均値を予め定めた第２の一定値と比較し、それ以下か否かが判定される（ステップＳ２２）。
【００３１】一定値以下であれば（ステップＳ２２でイエスの場合）調整の必要ないため次のフローに進み、第２の一定値を超えている場合には（ステップＳ２２でノーの場合）、レジスタ３３のＶレジスタの値を−１する（ステップＳ２３）。これを順次繰り返して階調平均値が第２の一定値以下になれば、次に階調平均値を予め定めた第２の所定値と比較し、それ以上か否かが判定される（ステップＳ２４）。第２の所定値以上であれば（ステップＳ２４でイエスの場合）調整の必要ないため次のフローに進み、階調平均値が所定値を超えている場合には（ステップＳ２４でノーの場合）、レジスタ３３のＶレジスタの値を＋１する（ステップＳ２５）。これを順次繰り返しエリア全域の階調平均値が第２の所定値以上になるように調整する。この調整が終了した後に、前述したＯレジスタのオフセット調整を行うようにしてある。２段階の調整を行うことで、撮像の精度をさらに向上させることができる。
【００３２】次に、上記調整後において、浴室１に人が入室したか否か等の判別について説明する。図５において、人が浴室１に入り始めると、まず待機状態にある赤外線センサ５２が人体を検知してオンとなる（ステップＳ１）と共にタイマセットされ（ステップＳ２）、人体検出センサ５１が一定時間内に洗場において人を検知すると（ステップＳ３）、入室したものと判断する（ステップＳ４）。
【００３３】この入室判定において、人体検出センサ５１による人体検知には撮像及び動き量の演算等に時間を要すること、あるいは浴室１が暗い場合には監視感度が鈍いことから、赤外線センサ５２を併用し、赤外線センサ５２が検出した後、人体検出センサ５１が共に人を検出することで、人体検出センサ５１の弱点を補い、入室の確実を期しているものである。
【００３４】また、浴室１からの退出時においても、赤外線センサ５２がオフとなった場合（ステップＳ５においてノーの場合）で、かつ、人体検出センサ５１が動き量を検知しない場合（ステップＳ６においてノーの場合）であることを条件に、浴室１から退出したものと判断させている（ステップＳ７）。なお、退出判定にはさらに、図示しない、退出スイッチのオフを条件としてもよい。赤外線センサ５２のみでは入口部に立ち止まったままであるとオフとなり、退出したものと誤って判断することが有り得るので、両センサの人体非検出により退出判断して、この赤外線センサ５２の弱点を他のセンサを使用することで補完している。
【００３５】そして、人体検出センサ５１が洗場３において人を検知しなかった場合（ステップＳ３でノーの場合）でも、浴槽２において人を検知すると（ステップＳ８）、所定時間内に赤外線センサ５２及び人体検出センサ５１が共に人を検知している場合には（ステップＳ９、Ｓ１０）、入室しているものと判断することとしている（ステップＳ４）。
【００３６】次に、前述したように入室判断がされると、人体停止の検出フローに入り、撮像装置６によって前述したように所定時間間隔で監視領域を撮像して、前画像と現画像とを一旦制御装置７に記憶させる。次に、制御装置７にプログラムされた動き量演算手段８３により、各領域毎の各画素毎に、前画像の受光量と現画像の受光量との差分（動き量）を演算する。そして、これらの情報は制御装置７の判定手段３２に送られ、人体の動き停止の判定がなされるのである。
【００３７】なお、上述した実施形態は本発明の好適な実施形態を示すものであって、本発明はこれに限定されることなく、その範囲内で各種設計変更可能である。例えば、本実施形態ではシステムバスルームについて説明したが、この例に限られることなくこれ以外の既存の浴室にも設置できるものである。さらに、浴室以外にトイレ、洗面所等においても用いることができるものである。
【００３８】
【発明の効果】以上のように本発明は、動きの量をずれなく演算することができて、人体の検出の安定化を図ることができる。また、オフセット調整手段により調整した調整値を不揮発性半導体メモリに記憶しておくことで、撮像の都度調整する必要はなくなり、工場出荷時に記憶させておけば現場設置後もそのまま使用することができる。また本発明は、調整値は装置の周囲の明るさ及び撮像条件を一定にして決定するようにしたことで、安定した検出を行うことができる。さらに本発明は、撮像装置により撮像した画像データの画素平均値が一定範囲内となるようにオフセット調整することで、安定した補正値が得られ、後刻の動き量の演算精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の一実施形態を示す全体構成図である。
【図２】図２は本発明の一実施形態を示す電気回路のブロック図である。
【図３】図３は人体検出センサの画像検出部の１画素を構成する画像コア回路の構成を示す回路図である。
【図４】図４はセンサの撮像範囲と検知範囲及び検知領域との関係を示す説明図である。
【図５】図５は本発明の一実施形態を示すフローチャートである。
【図６】図６は本発明の一実施形態の電気ブロック図である。
【図７】図７は本発明の他実施形態の電気ブロック図である。
【図８】図８は本発明の制御フローを示すフローチャートである。
【図９】図９の（ａ）は右下方へ向けて移動した物体の現画像と前画像を示す図、（ｂ）は前画像の明暗を各画素毎に示す図、（ｃ）は現画像の明暗を各画素毎に示す図である。
【図１０】図１０は画像の境界に対応する画素における明暗の変化を示す差分画像を表わした図である。
【図１１】図１１は本発明の他の実施例の制御フローを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 浴室
２ 浴槽
３ 洗場
４ 出入口
５ 人体センサ
６ 撮像装置
７ 制御装置
９ 画像検出部
１５ 画像出力部
１７ 画像コア回路
２４ 領域分割手段
２６ 検知領域
２９ 入口領域
３０ 洗場領域
３１ 浴槽領域
３２ 判定手段
３３ レジスタ
３４ オフセット調整手段
５１ 人体検出センサ
５２ 赤外線センサ
６０ 風呂リモコン
７０ 台所リモコン
８０ エリア全域平均値演算手段
８１ 第１比較手段
８２ 第２比較手段
８３ 動き量演算手段
８５ 不揮発性半導体メモリ
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、撮像装置を有し、人体の動きを検出し異常が生じた場合には、遠隔場所に居る他者に警報を発する人体検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、人体の動きを検出する人体検出装置においては、監視領域を撮像装置により所定時間間隔で撮像し、前回画像と今回画像の画像データを記憶させたのち演算比較して、画像データに差異が生じていれば動きがあると判断し、差異が生じていない状態が一定時間経過継続すれば動きがなくなったものと判断していた。この動きの量は画像を構成する各画素の階調のデータを数値化して比較判定させるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記のような人体検出装置においては、監視領域を撮像する撮像装置を構成する各部品、特に画像検出部材の製作上のばらつきが生じる。このため、同じ条件で撮像したとしても、画像のデータ値が異なり、演算結果に差異が生じるという問題があった。これにより、人体の検出が不安定となる等の難点を有していた。
【０００４】そこで、本発明は上記問題点に鑑み、安定した人体の動きの検出を行うことができる人体検出装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために、本発明の人体検出装置は、監視領域を所定時間間隔で撮像する撮像装置と、マイクロコンピュータから構成され前記撮像装置を制御する制御装置と、ＥＥＰＲＯＭ等からなる不揮発性半導体メモリとからなるものであって、撮像装置により撮像した画像データの出力値が一定範囲となるようにオフセット調整するオフセット調整手段を設けると共に該オフセット調整手段により調整した調整値を前記不揮発性半導体メモリに記憶し、該不揮発性半導体メモリに記憶した調整値を用いて撮像するようにしたことを第１の特徴としている。この第１の特徴によれば、撮像装置により撮像した画像データの出力値が一定範囲となるようにオフセット調整するオフセット調整手段を設けることで、画像検出部に製作上のバラツキが生じても、装置全体として補正することが可能となり、撮像する画像データの値を一定にすることができ、動きの量をずれなく演算することができて、人体の検出の安定化を図ることができる。また、オフセット調整手段により調整した調整値を不揮発性半導体メモリに記憶しておくことで、撮像の都度調整する必要はなくなり、工場出荷時に記憶させておけば現場設置後もそのまま使用することができる。
【０００６】また、本発明の人体検出装置は、監視領域を所定時間間隔で撮像する撮像装置と、マイクロコンピュータから構成され前記撮像装置を制御する制御装置と、ＥＥＰＲＯＭ等からなる不揮発性半導体メモリとからなるものであって、撮像装置により撮像した画像データの出力値が一定範囲となるようにオフセット調整するオフセット調整手段を設けると共に該オフセット調整手段により調整した調整値を前記不揮発性半導体メモリに記憶し、該不揮発性半導体メモリに記憶した調整値を用いて撮像するようにし、かつ、前記調整値は装置の周囲の明るさ及び撮像条件を一定にして決定するようにしたことを第２の特徴としている。この第２の特徴によれば、上記の特徴に加え、調整値は装置の周囲の明るさ及び撮像条件を一定にして決定するようにしたことで、装置周囲を暗くし撮像時間を一定にして調整値を決定すれば、最低値としての設定が可能となり、また逆に装置周囲を明くし撮像時間を一定にして調整値を決定すれば、最高値としての設定が可能となり、この２点を使用して制御すれば、安定した検出を行うことができる。
【０００７】また、本発明の人体検出装置は、監視領域を所定時間間隔で撮像する撮像装置と、マイクロコンピュータから構成され前記撮像装置を制御する制御装置と、ＥＥＰＲＯＭ等からなる不揮発性半導体メモリとからなるものであって、検知エリアの全域の画像データを平均するエリア全域平均値演算手段を設け、撮像装置により撮像した画像データの階調平均値が一定範囲となるようにオフセット調整するオフセット調整手段を設けると共に該オフセット調整手段により調整した調整値を前記不揮発性半導体メモリに記憶し、該不揮発性半導体メモリに記憶した調整値を用いて撮像するようにし、かつ、前記調整値は装置の周囲の明るさ及び撮像条件を一定にして決定するようにしたことを第３の特徴としている。この第３の特徴によれば、撮像装置により撮像した画像データの画素平均値が一定範囲内となるようにオフセット調整することで、安定した補正値が得られ、後刻の動き量の演算精度を向上させることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施形態を示す全体構成図である。図２は本発明の一実施形態を示す電気回路のブロック図である。図３は人体検出センサの画像検出部の１画素を構成する画像コア回路の構成を示す回路図である。図４はセンサの撮像範囲と検知範囲及び検知領域との関係を示す説明図である。
【０００９】図１は本発明の一実施形態の概略を示すものであって、浴室１の内部には浴槽２及び洗場３を設けてある。４は浴室１への出入口である。５は人体検出装置であり、その詳細については後述するが、浴室１の内壁面上部に取り付けてある。具体的には、浴槽２の長手方向に接する浴室壁面の上部位置に取り付けてある。温水機器４０には、該温水機器４０を遠隔位置から操作する浴室に設置した風呂リモコン６０及び台所に設置した台所リモコン７０を接続してある。そして人体検出装置５は、本実施形態では浴室１の壁面に取り付けているが、この例に限ることなく、浴室１の天井面に取り付けても良い。人体検出装置５は、人工網膜チップを組み込んだ撮像装置を有し、浴室１における人体の動きを撮像して画像処理する人体検出センサ５１と、赤外線による熱検知により人体を検知する赤外線センサ５２とから構成している。この人体検出装置５の設置は浴室に限られず、トイレ、洗面所等密閉空間であってもよい。
【００１０】浴室１には温水機器４０を遠隔操作する風呂リモコン６０を設置し、また台所には温水機器４０を遠隔操作する台所リモコン７０を設置している。ここに、温水機器４０とは、浴槽に給湯等水を加熱するための機器であり、具体的には給湯器付風呂釜、給湯器付暖房機、温水暖房機、給湯器等により構成されている。温水機器にはガスを燃料とするもののみならず石油を燃料とするものでもよい。温水機器４０と、リモコン６０、７０と、人体検出センサ５１との接続については、図１のものにおいては、まず温水機器４０と台所リモコン７０とがケーブル４１により接続され、次に温水機器４０と風呂リモコン６０とがケーブル４１で接続され、さらに温水機器４０と人体検出センサ５１とがケーブル４１で接続されている。そして、給湯器等を制御する前記リモコン６０、７０には、浴室１に入浴者がいることを知らせる液晶表示パネル等の表示部を有しており、人体検出装置５が入浴者を検知して、検知信号を出力すると、表示部が点灯等表示するようにしてもよい。表示部は上記のものに限られず、入浴者の動きが一定時間無かった場合、浴槽で寝ているかまたは倒れたと推測し、まず風呂リモコン６０で警報音あるいは音声により注意を喚起し、浴室側から応答が所定時間内にない場合には、台所リモコン７０において警報音あるいは音声により家族等他者に警報報知するようにしておけばよい。また、人体検出装置をトイレに設置する場合には、温水便座を遠隔操作するリモコン等に報知手段を設けておけばよい。さらに、人体検出装置を洗面所に設置する場合には、洗面所の給湯カランの湯温等を遠隔操作する機器あるいは洗面所の暖房機のリモコン等に報知手段を設けておけばよい。
【００１１】そして、温水機器４０の内部には熱交換器及びバーナが内蔵されており、制御のための各種センサを設けてある。また、温水機器４０から浴槽２に対して給湯落しこみ管４６が接続配管されている。また、人体検出装置５を作動させるための電源は、温水機器４０の電源プラグ４７から導入され、温水機器４０のコントローラ４２部の図示しないトランスを介して降圧され低電圧化されて供給される。
【００１２】図２は人工網膜チップを利用した人体検出センサ５１と、赤外線センサ５２とからなる人体検出装置５の具体構成を示したものである。人体検出センサ５１は監視領域を撮像する撮像装置６と、撮像装置６を制御すると共に処理情報を判定等する制御装置７とから構成されている。また、制御装置７と温水機器本体あるいは外部のリモコン６０、７０とは例えば後述する通信ＩＣ等の通信部５３により送受信するようにしてある。そして、人体検出センサ５１の他に赤外線センサ５２を同一のケース体内に設け、その制御装置７を共用し、浴室１が暗い場合の監視の相互補填を行なうようにしてある。
【００１３】前記撮像装置６の撮像部８は、縦１２８×横１２８画素からなる画像検出部９、結像レンズ１０、スキャナ１１、マルチプレクサ１２及びスキャナ駆動制御部１３から構成されている。画像検出部９の画素はそれぞれモノクロ２５６階調「レベル０（黒）〜２５５（白）の２５６階調」で表現される。尚、実際の撮像においては、画像検出部９の全画素のうちの一部画素（３２×３２）を使用してもよい。
【００１４】そして、撮像部８においては、浴室内の画像は、結像レンズ１０によって画像検出部９に結像される。スキャナ１１は、スキャナ駆動制御部１３によって駆動制御されており、スキャナ駆動制御部１３は画像検出部９の各画素列を順次一定周期毎に受光状態（オン状態）となるように制御している。受光状態となった１列の各画素から同時に出力された光電流は、マルチプレクサ１２によって複数の電気信号は１つの電気信号にまとめられ、増幅器１４で増幅された後、アナログ電圧として出力される。アナログデータからデジタルデータへの変換は制御装置７により行うようにしてある。
【００１５】また、画像検出部９の各画素は、図３に示すように画素コア回路１７によって構成されている。画素コア回路１７は受光素子１８、電荷蓄積回路１９、感度可変回路２０から構成されており、感度可変端子２１及びリセット端子２２がスキャナ１１に接続され、光電流出力端子２３がマルチプレクサ１２に接続されている。
【００１６】図２においてゲイン調整部１６は、画像出力部１５における画像平均値（画像の明るさ）をチェックし、画像平均値が適切な範囲から外れていれば、増幅器１４によって撮像装置６のゲインを調整すると共にスキャナ駆動制御部１３によって画像検出部９の蓄積時間を調整し、適正な明るさの画像が得られるように調光する。
【００１７】人工網膜チップを用いた撮像装置６では、画像の階調平均値は、画像検出部９を構成する全画素における階調（０階調（黒）〜２５５階調（白）の２５６階調）の平均値であり、０〜２５５の値で表わさせる。この画像の平均値は増幅器１４のゲインと画像検出部９の画像蓄積時間によって決定される。ここで、ゲインはカメラの絞りに相当し、画像蓄積時間はカメラのシャッタースピードに相当する。従って、撮像装置６の適正な画像階調平均値を得ようとすれば、適当なゲインに固定しておき、画像蓄積時間を調整すればよい。あるいは、適当な画像蓄積時間を固定しておき、ゲインを調整するようにすればよい。画像出力部１５の出側にはオフセット調整を行うためのレジスタ３３が設けてある。
【００１８】そして、図２において少なくとも撮像をおこなう画像検出部９とスキャナ１１とスキャナ駆動部１３とゲイン調整部１６とは１チップで構成されている。このチップは人工網膜チップと称される。また、このチップの裏面位置には、制御装置７を設けてあり、この制御装置７はマイクロコンピュータからなり、この内部には人体検出センサ５１による検知処理を行なう検知領域を複数の領域に分割する領域分割手段２４、オフセット調整手段３４等をソフトウエアとして組み込んである。オフセット調整手段３４は撮像装置により撮像した画像データの出力値が一定範囲となるようにオフセット調整するものである。
【００１９】領域分割手段２４は図４に示すように、制御装置７に入力された画像情報を処理するためのポイントテーブル２５を複数域に分割するものである。すなわち人体検出センサ５１による検出可能な撮像能力範囲（ポイントテーブル２５全体に相当）を、まず画像処理の必要な検知領域２６と、画像処理を行なわない非検知領域２７とに区画している。すなわち、撮像能力範囲のすべてを検知領域とはしていない。これにより検出処理可能な検出処理領域のうちの一部を、実際に検知し処理するセンサ検知領域として使用することで画像の処理範囲を限定して、画像処理の速度を早めている。
【００２０】さらに前記の検知領域２６を、図４のように、入口領域２９と洗場領域３０と浴槽領域３１との３つの領域に分割するようにしてある。検知領域２６の分割については、この例に限られることなく、入口領域２９と該入口領域２９以外の領域の２つに分割してもよい。例えば、洗場領域３０及び浴槽領域３１を合わせて１つの領域に設定しても差しつかえない。ここに入口領域２９とは、浴室の場合には浴室内であって浴室への出入口ドアの近傍に位置する領域をいう。洗場領域３０とは、主として頭や体を洗う床部の領域をいい、また、浴槽領域３１とは浴槽が位置している領域をさす。このように分割された領域毎に、順次画像情報が制御装置に入力されて、領域毎および分割したエリア全体について検出、演算等の処理がなされるのである。
【００２１】そして、人体検出センサ５１を構成する結像レンズ１０と撮像装置６と制御装置７とは、前記赤外線センサ５２と共に１つのケースに納められ、人体センサセットとして壁面等に取り付けられる。取り付け位置は浴室への出入口４を含め、浴室１全体を監視領域として視野角内におさめるようにすれば良い。
【００２２】そして、撮像装置６の検出出力と赤外線センサ５２の検知出力はそれぞれ判定手段３２へ入力される。判定手段３２は撮像装置６からの出力と赤外線センサからの出力に基づき、浴室における入浴者の有無や入浴者の動きなどを総合的に判断するようになっている。
【００２３】人工網膜により検出した画像は次のように画像処理される。画像を制御、処理する制御装置７は、画像検出部９を構成する全画素から画像情報を所定時間毎に受信し、所定時間毎に画像情報を受け取ると、該画像情報を処理し、判定手段３２により入浴者の動きを判定するのである。
【００２４】次に、撮像装置６で捉えた画像から人の動きを抽出するための画像処理方法を説明する。マイクロコンピュータで構成される制御装置７は、所定時間毎に画像情報を受け取ると、当該画像情報から入浴者の動きを所定の解析アルゴリズムに従って解析し、入浴者の動きを監視する。
【００２５】具体的には、いま図９（ａ）のように正方形の物体の画像（明画像）Ｐが位置Ｐ１から位置Ｐ２へ移動したとする。このとき、明るい画素を記号Ｂ、暗い画素を記号Ｄで表わせば、前画像は図９（ｂ）で表わされ、現画像は図９（ｃ）で表わされる。この前後の画像は、画像記憶手段により一旦記憶される。撮像された画像は順次更新され常に最新の両画像が記憶されるようになっている。そして制御装置７に設けた動き量を演算する手段により、分割された領域毎に前記２枚の画像が比較されて、各領域の各画素（ｘ、ｙ）毎に、前画像ｐの受光量Ｐp（ｘ、ｙ）と現画像ｎの受光量Ｐn（ｘ、ｙ）との差分（動き量）
Ｄ（ｘ、ｙ）＝Ｐn（ｘ、ｙ）−Ｐp（ｘ、ｙ）
が演算され、演算結果は図１０のような差分画像として得ることができる。
【００２６】図１０の差分画像においては、差分Ｄ（ｘ、ｙ）が正の画素は＋記号で表わし、負の画素は−記号で表わし、Ｄ（ｘ、ｙ）がゼロの画素は０記号で表わしている。このような差分の総和を捉えることで、動きがあるか否かを領域毎に判定することができ、この判定は制御装置７に設けた動き有無判定手段にて行われる。動き量が生じていなければ動き無しと判定され、動き量が生じていれば動き有りと判定される。
【００２７】そして、マイクロコンピュータからなる制御装置７には図６に示すように、各種の演算、制御手段がプログラムされている。エリア全域平均値演算手段８０は、前述した検知領域２６全域の画像の階調平均値を演算するものである。具体的には、検知エリア全域領域の階調の平均値であり、検知領域における各画素毎の画像データを加算したものを、検知領域の画素数で割ったものであり、０〜２５５の値で表わされる。また、第１比較手段８１は、前記エリア全域平均値演算手段８０により演算された平均値を予め定めた一定値と比較しそれ以下か否かを判定する手段である。第２比較手段８２は、前記エリア全域平均値演算手段８０により演算された平均値を予め定めた所定値と比較しそれ以上か否かを判定する手段である。一定値は所定値よりも大きな値としてある。オフセット調整手段３４は前述したように、撮像した画像データの出力値が一定範囲となるようにオフセット調整するものであり、図６のものにおいては、検知エリア全域における画像データの階調平均値が一定範囲内となるように調整するものである。
【００２８】動き量演算手段８３は前述したように前画像と現画像とを各画素毎に差分値を演算し、動きの量を演算するものである。そして、判定手段３２により、算出した値が一定値以上か否かを判定するようにしてある。制御装置７にはＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性半導体メモリ８５を接続してあり、工場からの出荷前に前記オフセット調整手段３４により調整した調整値をこのメモリに記憶し、人体検出装置の設置後はこのメモリに記憶させた調整値を使用して監視領域を撮像するようにしてある。
【００２９】本発明は検知エリア全域の画像データの階調平均値を同時に演算しているが、この例に限られず、図７に示すように、各領域毎に平均値を演算し最終的に全域の画像データの階調平均値を求めるようにしてもよい。すなわち、入口領域平均値演算手段８６により、入口領域２９における画像の階調平均値を演算するものである。また洗場領域平均値演算手段８７は、洗場領域３０における画像の階調平均値を演算するものである。また浴槽領域平均値演算手段８８は、浴槽領域３１における画像の階調平均値を演算するものである。このように分割された各領域毎の画像の階調平均値を演算し、最後に全域の階調平均値を算出するようにしている。
【００３０】次にレジスタによるオフセット調整についてのフローを図８について説明する。図８においてまず、工場出荷前の検査時において適宜の手段により、人体検出装置５１の制御装置７にプログラムされたオフセット調整手段３４にオフセット調整開始の指令を与える（ステップＳ１１）。以後装置の調整が可能となる。調整を行う時には、人体検出装置５１の周囲の明るさ及び撮像条件を一定にして行われる。例えば周囲を暗くて、暗いときのオフセット調整を行う。その後周囲を明かるくして、明るいときのオフセット調整を行うようにすればよい。暗闇での調整に際しては、まずゲイン調整部１６のゲインを暗ゲインにセットする（ステップＳ１２）。次に、画像蓄積のための蓄積時間を所定時間にセットする（ステップＳ１３）。この後、模擬的な浴室を撮像する（ステップＳ１４）。撮像装置により撮像した１枚の画像について、エリア全域平均値演算手段８０により検知エリア全域の画像データの階調平均値を演算する（ステップＳ１５）。次に、第１比較手段８１により、エリア全域平均値演算手段８０により演算された階調平均値を予め定めた一定値と比較し、それ以下か否かが判定される（ステップＳ１６）。
【００３１】一定値以下であれば（ステップＳ１６でイエスの場合）調整の必要ないため次のフローに進み、一定値を超えている場合には（ステップＳ１６でノーの場合）、レジスタ３３のＯレジスタの値を−１する（ステップＳ１７）。これを順次繰り返して階調平均値が一定値以下になれば、次に第２比較手段８２により、階調平均値を予め定めた所定値と比較し、それ以上か否かが判定される（ステップＳ１８）。所定値以上であれば（ステップＳ１８でイエスの場合）調整の必要ないため次のフローに進み、階調平均値が所定値を超えている場合には（ステップＳ１８でノーの場合）、レジスタ３３のＯレジスタの値を＋１する（ステップＳ１９）。これを順次繰り返しエリア全域の階調平均値が所定値以上になるように調整する。このように、撮像装置により撮像した画像データの出力値である階調平均値が一定範囲に入ったとき、その値をＥＥＰＲＯＭからなる不揮発性半導体メモリに記憶させる（ステップＳ２０）。このように暗闇でのオフセットの調整がなされたのち、明所でのオフセット調整を行えばよい。これらの調整は、装置が工場から出荷される前に行うようにしているが、装置を設置した後の試運転時に行うようにしてもよい。調整後においては、部材のバラツキによる演算のずれがなくなり、最適の状態で撮像でき、動き量の演算を行うことができる。尚、図８の実施例はＯレジスタのみによるオフセット調整例を示したが、この例に限られず図１１に示すように、Ｏレジスタの他にＶレジスタを調整するようにして、２段階で調整するようにしてもよい。即ち、前記と同様に、撮像装置により撮像し（ステップＳ２０）、この撮像した１枚の画像について、エリア全域平均値演算手段８０により検知エリア全域の画像データの階調平均値を演算する（ステップＳ２１）。次に、エリア全域平均値演算手段８０により演算された階調平均値を予め定めた第２の一定値と比較し、それ以下か否かが判定される（ステップＳ２２）。
【００３１】一定値以下であれば（ステップＳ２２でイエスの場合）調整の必要ないため次のフローに進み、第２の一定値を超えている場合には（ステップＳ２２でノーの場合）、レジスタ３３のＶレジスタの値を−１する（ステップＳ２３）。これを順次繰り返して階調平均値が第２の一定値以下になれば、次に階調平均値を予め定めた第２の所定値と比較し、それ以上か否かが判定される（ステップＳ２４）。第２の所定値以上であれば（ステップＳ２４でイエスの場合）調整の必要ないため次のフローに進み、階調平均値が所定値を超えている場合には（ステップＳ２４でノーの場合）、レジスタ３３のＶレジスタの値を＋１する（ステップＳ２５）。これを順次繰り返しエリア全域の階調平均値が第２の所定値以上になるように調整する。この調整が終了した後に、前述したＯレジスタのオフセット調整を行うようにしてある。２段階の調整を行うことで、撮像の精度をさらに向上させることができる。
【００３２】次に、上記調整後において、浴室１に人が入室したか否か等の判別について説明する。図５において、人が浴室１に入り始めると、まず待機状態にある赤外線センサ５２が人体を検知してオンとなる（ステップＳ１）と共にタイマセットされ（ステップＳ２）、人体検出センサ５１が一定時間内に洗場において人を検知すると（ステップＳ３）、入室したものと判断する（ステップＳ４）。
【００３３】この入室判定において、人体検出センサ５１による人体検知には撮像及び動き量の演算等に時間を要すること、あるいは浴室１が暗い場合には監視感度が鈍いことから、赤外線センサ５２を併用し、赤外線センサ５２が検出した後、人体検出センサ５１が共に人を検出することで、人体検出センサ５１の弱点を補い、入室の確実を期しているものである。
【００３４】また、浴室１からの退出時においても、赤外線センサ５２がオフとなった場合（ステップＳ５においてノーの場合）で、かつ、人体検出センサ５１が動き量を検知しない場合（ステップＳ６においてノーの場合）であることを条件に、浴室１から退出したものと判断させている（ステップＳ７）。なお、退出判定にはさらに、図示しない、退出スイッチのオフを条件としてもよい。赤外線センサ５２のみでは入口部に立ち止まったままであるとオフとなり、退出したものと誤って判断することが有り得るので、両センサの人体非検出により退出判断して、この赤外線センサ５２の弱点を他のセンサを使用することで補完している。
【００３５】そして、人体検出センサ５１が洗場３において人を検知しなかった場合（ステップＳ３でノーの場合）でも、浴槽２において人を検知すると（ステップＳ８）、所定時間内に赤外線センサ５２及び人体検出センサ５１が共に人を検知している場合には（ステップＳ９、Ｓ１０）、入室しているものと判断することとしている（ステップＳ４）。
【００３６】次に、前述したように入室判断がされると、人体停止の検出フローに入り、撮像装置６によって前述したように所定時間間隔で監視領域を撮像して、前画像と現画像とを一旦制御装置７に記憶させる。次に、制御装置７にプログラムされた動き量演算手段８３により、各領域毎の各画素毎に、前画像の受光量と現画像の受光量との差分（動き量）を演算する。そして、これらの情報は制御装置７の判定手段３２に送られ、人体の動き停止の判定がなされるのである。
【００３７】なお、上述した実施形態は本発明の好適な実施形態を示すものであって、本発明はこれに限定されることなく、その範囲内で各種設計変更可能である。例えば、本実施形態ではシステムバスルームについて説明したが、この例に限られることなくこれ以外の既存の浴室にも設置できるものである。さらに、浴室以外にトイレ、洗面所等においても用いることができるものである。
【００３８】
【発明の効果】以上のように本発明は、動きの量をずれなく演算することができて、人体の検出の安定化を図ることができる。また、オフセット調整手段により調整した調整値を不揮発性半導体メモリに記憶しておくことで、撮像の都度調整する必要はなくなり、工場出荷時に記憶させておけば現場設置後もそのまま使用することができる。また本発明は、調整値は装置の周囲の明るさ及び撮像条件を一定にして決定するようにしたことで、安定した検出を行うことができる。さらに本発明は、撮像装置により撮像した画像データの画素平均値が一定範囲内となるようにオフセット調整することで、安定した補正値が得られ、後刻の動き量の演算精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の一実施形態を示す全体構成図である。
【図２】図２は本発明の一実施形態を示す電気回路のブロック図である。
【図３】図３は人体検出センサの画像検出部の１画素を構成する画像コア回路の構成を示す回路図である。
【図４】図４はセンサの撮像範囲と検知範囲及び検知領域との関係を示す説明図である。
【図５】図５は本発明の一実施形態を示すフローチャートである。
【図６】図６は本発明の一実施形態の電気ブロック図である。
【図７】図７は本発明の他実施形態の電気ブロック図である。
【図８】図８は本発明の制御フローを示すフローチャートである。
【図９】図９の（ａ）は右下方へ向けて移動した物体の現画像と前画像を示す図、（ｂ）は前画像の明暗を各画素毎に示す図、（ｃ）は現画像の明暗を各画素毎に示す図である。
【図１０】図１０は画像の境界に対応する画素における明暗の変化を示す差分画像を表わした図である。
【図１１】図１１は本発明の他の実施例の制御フローを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 浴室
２ 浴槽
３ 洗場
４ 出入口
５ 人体センサ
６ 撮像装置
７ 制御装置
９ 画像検出部
１５ 画像出力部
１７ 画像コア回路
２４ 領域分割手段
２６ 検知領域
２９ 入口領域
３０ 洗場領域
３１ 浴槽領域
３２ 判定手段
３３ レジスタ
３４ オフセット調整手段
５１ 人体検出センサ
５２ 赤外線センサ
６０ 風呂リモコン
７０ 台所リモコン
８０ エリア全域平均値演算手段
８１ 第１比較手段
８２ 第２比較手段
８３ 動き量演算手段
８５ 不揮発性半導体メモリ
【特許請求の範囲】
【請求項１】 監視領域を所定時間間隔で撮像する撮像装置と、マイクロコンピュータから構成され前記撮像装置を制御する制御装置と、ＥＥＰＲＯＭ等からなる不揮発性半導体メモリとからなるものであって、撮像装置により撮像した画像データの出力値が一定範囲となるようにオフセット調整するオフセット調整手段を設けると共に該オフセット調整手段により調整した調整値を前記不揮発性半導体メモリに記憶し、該不揮発性半導体メモリに記憶した調整値を用いて撮像するようにしたことを特徴とする人体検出装置。
【請求項２】 監視領域を所定時間間隔で撮像する撮像装置と、マイクロコンピュータから構成され前記撮像装置を制御する制御装置と、ＥＥＰＲＯＭ等からなる不揮発性半導体メモリとからなるものであって、撮像装置により撮像した画像データの出力値が一定範囲となるようにオフセット調整するオフセット調整手段を設けると共に該オフセット調整手段により調整した調整値を前記不揮発性半導体メモリに記憶し、該不揮発性半導体メモリに記憶した調整値を用いて撮像するようにし、かつ、前記調整値は装置の周囲の明るさ及び撮像条件を一定にして決定するようにしたことを特徴とする人体検出装置。
【請求項３】 監視領域を所定時間間隔で撮像する撮像装置と、マイクロコンピュータから構成され前記撮像装置を制御する制御装置と、ＥＥＰＲＯＭ等からなる不揮発性半導体メモリとからなるものであって、検知エリアの全域の画像データを平均するエリア全域平均値演算手段を設け、撮像装置により撮像した画像データの階調平均値が一定範囲となるようにオフセット調整するオフセット調整手段を設けると共に該オフセット調整手段により調整した調整値を前記不揮発性半導体メモリに記憶し、該不揮発性半導体メモリに記憶した調整値を用いて撮像するようにし、かつ、前記調整値は装置の周囲の明るさ及び撮像条件を一定にして決定するようにしたことを特徴とする人体検出装置。
【請求項１】 監視領域を所定時間間隔で撮像する撮像装置と、マイクロコンピュータから構成され前記撮像装置を制御する制御装置と、ＥＥＰＲＯＭ等からなる不揮発性半導体メモリとからなるものであって、撮像装置により撮像した画像データの出力値が一定範囲となるようにオフセット調整するオフセット調整手段を設けると共に該オフセット調整手段により調整した調整値を前記不揮発性半導体メモリに記憶し、該不揮発性半導体メモリに記憶した調整値を用いて撮像するようにしたことを特徴とする人体検出装置。
【請求項２】 監視領域を所定時間間隔で撮像する撮像装置と、マイクロコンピュータから構成され前記撮像装置を制御する制御装置と、ＥＥＰＲＯＭ等からなる不揮発性半導体メモリとからなるものであって、撮像装置により撮像した画像データの出力値が一定範囲となるようにオフセット調整するオフセット調整手段を設けると共に該オフセット調整手段により調整した調整値を前記不揮発性半導体メモリに記憶し、該不揮発性半導体メモリに記憶した調整値を用いて撮像するようにし、かつ、前記調整値は装置の周囲の明るさ及び撮像条件を一定にして決定するようにしたことを特徴とする人体検出装置。
【請求項３】 監視領域を所定時間間隔で撮像する撮像装置と、マイクロコンピュータから構成され前記撮像装置を制御する制御装置と、ＥＥＰＲＯＭ等からなる不揮発性半導体メモリとからなるものであって、検知エリアの全域の画像データを平均するエリア全域平均値演算手段を設け、撮像装置により撮像した画像データの階調平均値が一定範囲となるようにオフセット調整するオフセット調整手段を設けると共に該オフセット調整手段により調整した調整値を前記不揮発性半導体メモリに記憶し、該不揮発性半導体メモリに記憶した調整値を用いて撮像するようにし、かつ、前記調整値は装置の周囲の明るさ及び撮像条件を一定にして決定するようにしたことを特徴とする人体検出装置。
【図３】
【図１０】
【図１】
【図２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１１】
【図１０】
【図１】
【図２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１１】
【公開番号】特開２００３−５１０８１（Ｐ２００３−５１０８１Ａ）
【公開日】平成１５年２月２１日（２００３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００１−２３９２６２（Ｐ２００１−２３９２６２）
【出願日】平成１３年８月７日（２００１．８．７）
【出願人】（０００００４７０９）株式会社ノーリツ (1,293)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１５年２月２１日（２００３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１３年８月７日（２００１．８．７）
【出願人】（０００００４７０９）株式会社ノーリツ (1,293)
【Ｆターム（参考）】
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