照明システム
【課題】画像センサを用いて人間を検知し、照明器具群などの光源の点灯制御を行うに際し、影に起因する誤検知を低減し、信頼性の高い点灯制御を行うことの可能な照明制御システムを提供する。
【解決手段】複数の光源と、制御領域内に設けられ、画像を検出する画像センサと、画像センサの検知結果に基づき、制御領域内の状況を演算する演算部と、前記演算部の演算結果に基づき前記光源を点灯制御する制御部とを含む照明システムであって、前記複数の光源は、点灯制御部からの信号により点灯と消灯とを交互に行い、前記演算部は、異なる光源が点灯された状態の画像センサの検知結果の複数を照合し、前記検知結果から異なる形状となる輝度部分をキャンセルし、キャンセル後の出力を前記画像センサの出力として、前記制御部が前記光源を点灯制御するようにしたことを特徴とする。
【解決手段】複数の光源と、制御領域内に設けられ、画像を検出する画像センサと、画像センサの検知結果に基づき、制御領域内の状況を演算する演算部と、前記演算部の演算結果に基づき前記光源を点灯制御する制御部とを含む照明システムであって、前記複数の光源は、点灯制御部からの信号により点灯と消灯とを交互に行い、前記演算部は、異なる光源が点灯された状態の画像センサの検知結果の複数を照合し、前記検知結果から異なる形状となる輝度部分をキャンセルし、キャンセル後の出力を前記画像センサの出力として、前記制御部が前記光源を点灯制御するようにしたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、照明システムに係り、特に照明空間に存在する人の状態を検知し、この検知結果に基づいて室内の照明器具を調光制御する照明装置に関する。
【背景技術】
【0002】
居室の天井などに設置された画像センサによって、室内の人間の在/不在、滞在位置などを判別し、室内の各照明器具を適切に点滅・調光を行う照明制御装置が提案されている。
画像センサによる人の検知は一般的に、一定時間間隔をおいて撮像した2つ以上の画像を比較して変化のある部分、すなわち、移動しているとみなせる一定の画素の塊を特定することによって行われる。人間が移動した後に静止した場合には上記手順では、人が存在するにもかかわらず検知できないことになるので、以前に動いていた画素塊は静止しても人間であると判断するというような判断回路を導入することによってこれを回避している。
【0003】
しかしながら、複数の照明器具が点灯し調光するときに、人は動いていないのに複数の照明器具のバランスによって、成長したり、縮小したりする影の動きを人の塊として処理をしてしまうなど、正確な照明領域に合わせた制御が出来ないという問題があった。
【0004】
例えば、従来、監視カメラ装置においては、虫などの検知とダイナミックレンジの拡大とを両立させるために、監視領域全域の照明時の画像とは別に、直近に限定した照明手段を付加したときの画像とを比較し、直近に限定した照明手段の影響を受ける虫などの移動体を判別するようにしたものも提案されている(特許文献1)。
また、カラー画像を撮影するカラーカメラと、近接物体に赤外光を照射し、点灯赤外画像と消灯赤外画像とを交互に取得する赤外カメラとを具備し、点灯赤外画像と消灯赤外画像との絶対値差分画像から、近接領域画像を抽出し、近接領域画像から近接物体を現すオブジェクト画像を抽出するようにしたものも提案されている(特許文献2)。
【0005】
【特許文献1】特許第862558号
【特許文献2】特開2004−304718号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献1および2のいずれの照明システムにおいても、1方向からの光照射であるため、平面と立体との識別が困難であり、カメラで人の存在やその位置は特定できても、影については、人とともに動くため、このような影の動きに対して、人以外であると判別できないため、照明器具を誤点灯させてしまうという問題は、依然として残っていた。
このような誤認の発生し易い状況としては、この他、以下のようなものがある。
1)照明器具が点滅するときに発生・消滅する什器や家具の影
2)照明器具が点滅するときに発生・消滅する床の光沢による照明器具の映りこみ
3)複数の照明器具が点灯し調光するときに,物体は動いていないのに複数灯の照度バラ
ンスによって、成長したり、縮小したりする影の動き
【0007】
本発明は、前記実情に鑑みてなされたものであって、画像センサを用いて人間を検知し、照明器具群などの光源の点灯制御を行うに際し、影の誤検知を低減し、信頼性の高い点灯制御を行うことの可能な照明制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
そこで本発明の照明システムは、複数の光源と、制御領域内に設けられ、画像を検出する画像センサと、画像センサの検知結果に基づき、制御領域内の状況を演算する演算部と、前記演算部の演算結果に基づき前記光源を点灯制御する制御部とを含む照明システムであって、前記複数の光源は、点灯制御部からの信号により点灯と消灯とを交互に行い、前記演算部は、異なる光源が点灯された状態の画像センサの検知結果の複数を照合し、前記検知結果から異なる形状となる輝度部分をキャンセルし、キャンセル後の出力を前記画像センサの出力として、前記制御部が前記光源を点灯制御するようにしたことを特徴とする。
この構成により、複数の光源のうち少なくとも2つの光源の点灯・消灯を交互に切り替えることにより、影の形状を変化させ、実像と影とを分離することにより、人の位置を正確に把握し、適正な照明パターンを選択できるように光源の点灯を制御することが可能となる。
【0009】
また、本発明は、上記照明システムにおいて、前記光源は、可視光光源と、非可視光光源とを含む。
この構成により、可視光光源と非可視光光源との組み合わせにより点灯・消灯を切り替えることができる。このため、複雑な点灯制御が不要となる。特に非可視光光源の場合は、人などの検出において点滅を繰り返しても人には検知されないため、室内照明環境としては連続光が照射されているように感じ、室内にいる人が、違和感なしに過ごすことができる。
【0010】
また、本発明は上記照明システムにおいて、前記制御部は、前記光源の少なくとも1つを、60Hz以上の点滅回数で点滅させるとともに、前記画像センサは前記点滅タイミングで画像の検出を行なうようにしたものを含む。
この構成により、人などの検出において60Hz以上の点滅回数で点滅を繰り返しても人には検知されないため、室内照明環境としては連続光が照射されているように感じ、室内にいる人が、違和感なしに過ごすことができる。
【0011】
また、本発明は上記照明システムにおいて、前記非可視光光源は、近紫外線又は赤外線を発生する光源であるものを含む。
近紫外線又は赤外線を発生する光源は、汎用性が高くかつ安全であるため、装置コストン高騰を抑制し、安全な照明システムを提供することができる。
【0012】
また、本発明は上記照明システムにおいて、制御領域内に設けられ、画像を検出する画像センサと、画像センサの検知結果に基づき、制御領域内の状況を演算する演算部と、前記演算部の演算結果に基づき前記光源を点灯制御する制御部とを含む照明システムであって、前記画像センサは、可視領域に感度をもつ第1の画像センサと、非可視領域に感度をもつ第2の画像センサとを含み、前記演算部は、第1および第2の画像センサの検知結果の複数を照合し、前記検知結果から異なる形状となる輝度部分をキャンセルし、キャンセル後の出力を前記画像センサの出力として、前記制御部が前記光源を点灯制御するようにしたものを含む。
この構成によれば、人の位置や動きを検出するための検出工程において光源を制御することなく、画像センサの出力の切り替えのみで、人の検出を高精度に行なうことができるため、検出時の点灯制御がより簡単となる。
【0013】
また、本発明は上記照明システムにおいて、前記非可視光光源は、近紫外線又は赤外線を発生する光源であるものを含む。
【発明の効果】
【0014】
以上説明してきたように、本発明によれば、複数の光源のうち少なくとも2つの光源の点灯・消灯を交互に切り替えることにより、影の形状を変化させ、実像と影とを分離することにより、人の位置を正確に把握し、適正な照明パターンを選択できるように光源の点灯を制御することが可能となる。
【0015】
また、可視光光源と非可視光光源との組み合わせにより点灯・消灯を切り替えるようにすれば複雑な点灯制御が不要となる。特に非可視光光源の場合は、人などの検出において点滅を繰り返しても人には検知されないため、室内照明環境としては連続光が照射されているように感じ、室内にいる人が、違和感なしに過ごすことができる。
また、不要な点灯がなくなり、無駄な電力を消費せず省エネに繋がる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
(実施の形態1)
以下本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1は、本発明の実施の形態の照明システムを用いる室内の状況を示す説明図で図2はこの照明システムのブロック図、図3(a)、(b)および図4(a)乃至(c)は本実施の形態の照明システムにおける画像センサ出力および演算課程を示す図である。この照明システムは、図1に天井に取り付けた画像センサ(図示せず)からみた室内の状況を示すように、天井などに取り付けられた画像センサを用いて得られる画像情報とを検出するもので、画像取り込み時のみ、2台の照明器具L1,L2が交互に点滅するようにし、異なる光源が点灯された状態の画像センサの検知結果の複数を照合し、前記検知結果から異なる形状となる輝度部分をキャンセルし、キャンセル後の出力を前記画像センサの出力とし、このセンサの出力に基づいて、記光源を点灯制御するようにしている。すなわち、本実施の形態では、1連続画像上で動く輝度塊から、影による出力を識別し、検出結果から除去することで、人情報のみ取り出すようにし、誤認識を防止している。
【0017】
この照明システムは、図2にブロック図を示すように、制御領域内に設けられ、画像を検出する画像センサ100と、画像センサ100の出力を演算処理し、画像センサ100からの画像情報に応じた制御内容を制御情報として出力する演算部300と、前記演算部300の出力とに基づき、照明器具を制御する制御部500と、光源としての3台の照明器具600とを備え、前記画像センサから出力される人の位置情報や人数情報などの人に関る画像情報に応じて照明器具を点滅/調光する制御内容を選択し、前記制御部へ制御信号を出力し、前記照明器具を制御するものであって、画像取り込み時のみ、2台の照明器具L1,L2が交互に1/120[sec]以下の間隔で点滅されるものとする。人間の目には約60[Hz]以上の光速点滅は知覚されない。このため一瞬の消灯は知覚されず、連続光として人間には認識される。画像センサは照明器具の消灯に合わせて画像を取り込み、両画像検知結果から画像照合を行い人の位置を判断する。
ここで演算部300は、画像センサ100の出力から2台の照明器具L1,L2の交互点滅時の出力を照合比較する照合比較部301と、この比較結果から両データを重ねあわせることで影データを除去する補正を行い、補正後の画像データを算出し、これを記憶する画像データ記憶部302と、この画像データ記憶部に記憶された画像データから人の位置を検出する検出部303と、人の位置および動きから、シーンを選択し、記憶するシーン設定データ記憶部304と、この出力に基づき、どの照明器具を点灯するかを判断する照明器具分割点灯判断部305とを具備し、この判断結果から制御部500を介して照明器具L1,L2の点灯制御を行なう。
入室時に照明器具は必ず2台以上点灯する。照明シーンにより3台以上照明器具が点灯する場合は、どちらかの照明器具の消灯に合わせて一瞬消灯する。
なお、時間的に位置変化および形状変化のない物は、部屋の什器として判断し、画像記憶データに格納し、以後マスク処理をしても良い。
【0018】
次に、この画像センサ100は、例えばCCDイメージセンサやCMOSイメージセンサのような固体撮像素子を用いたカメラであり、レンズとしては広角レンズ、魚眼レンズなどを用いる。このようなセンサは所定時間間隔で撮像した画像情報を出力する。室内の輝度変化により人の居る位置を特定できる。また入力は最低限白黒データで構わない。また,さらに、照明の点灯・消灯にあわせた画像取り込みができるよう120(Hz)以上の速度で画像取り込み処理ができることが好ましい。
また、画像センサから出力される画像のアナログ信号は、処理部300においてA/D変換されることによってデジタル信号に変換される。ただし、デジタル信号を出力する機能を備えたCMOSイメージセンサを用いる場合には、処理部300におけるA/D変換は不要になる。画像センサで撮像する画像としては、カラー画像を用いることも可能であるが、本実施形態においてはモノクロの濃淡画像を用いるものとする。画像センサが撮像する時間間隔は、当該時間間隔で得られる時系列の画像から移動物体の存否を判断できる程度の範囲で適宜設定すればよい。
【0019】
また、この画像センサ100は室内の特定制御領域を俯瞰できるように天井に設置されることが多いが、本発明の目的とする検知が達成できる範囲であれば、これに限定されるわけではなく、壁や床に設置されていてもよい。また、単独で設置される他、照明器具の1ユニットとして、照明器具と一体化されていてもよい。ここでは、例えば、部屋の中央付近の天井に単独で設置される。画像センサが画像内に捉えるべき制御領域は、あらかじめユーザーが任意に設定可能である。
【0020】
演算部(マイコン)は複数の画像検出結果を照合し、好ましくは室内什器の記憶データと照合して人の位置を特定する。さらに人の位置により複数の照明設定シーンから適宜シーンを選択し、さらに、制御対象照明器具をグルーピングする。
制御部500では、演算部300からのデータにより所定の照明器具を必要なタイミングで制御する。演算部300とのデータの送受信、照明器具600とのデータの送受信は、有線の他に、可視光通信、赤外線データ通信の規格(IrDA)、RF(Radio Frequency)、Bluetooth(登録商標)、無線LANの規格(IEEE802.11)、イーサネット(登録商標)などの有線LANの規格や電力線通信などの他の通信手法が用いられてもよい。また、演算部300、照明制御部500は同一基板上に実装されてもよい。
【0021】
ここでシーン設定データ記憶部304にはあらかじめ、人の在室位置や人数などのパターンに応じて照明器具を点滅・調光する制御内容が格納されている。また、後に述べる手順によって、図3(a)および(b)に照明器具L1点灯時および照明器具L2点灯時の室内を示すと共に、そのときの画像センサの出力を図4(a)および(b)に示すように、移動する輝度塊が発生する場合であっても、L1点灯時とL2点灯時の出力データが異なる場合には、画像照合結果を図4(c)に示すように、周辺部はキャンセルされてなくなる。この結果から、周辺部は影SA,SBであり、人Hではないと判断し、影と実像を分離することで、誤作動を防止し、点灯あるいは消灯状態を続行することができる。つまり、影SA,SBの場合は、ランプの点滅によって画像センサの出力が変化するが、人Hの場合は変化しないことがわかる。このように、光源の点灯・消灯を交互に切り替えることにより、影の形状を変化させ、実像と影とを分離することにより、人の位置を正確に把握し、適正な照明パターンを選択できるように光源の点灯を制御することが可能となる。
【0022】
次に本実施の形態の照明システムを用いた照明制御動作について詳細に説明する。
図5は本発明の実施の形態1の点灯制御を示すフローチャートである。ここでは第1の照明器具L1を複数のLEDがライン状に配列形成されたもので構成し、照明器具グループAとし、第2の照明器具L2を複数のLEDがライン状に配列形成されたもので構成し、照明器具グループBとした。
【0023】
まず、画像取り込みモードにおいては、照明器具グループAおよび照明器具グループBの両方を点灯する(ステップS1001)。そしてまず、1/120[sec]以下の間隔で照明器具グループBのみを消灯する(ステップS1002)。このとき画像センサ100によって室内の特定の制御領域の俯瞰画像を撮影し、画像情報を生成する(ステップS1003)。続いて照明器具グループAを点灯する一方、1/120[sec]以下の間隔で照明器具グループAのみを消灯する(ステップS1004)。このとき画像センサ100によって室内の特定の制御領域の俯瞰画像を撮影し、画像情報を生成する(ステップS1005)。なお、生成された画像情報は、別途設けた記憶部に時系列で格納されるようにしてもよい。
【0024】
このようにして一定時間過去の画像と現在撮影されている画像を演算部300によって、比較分析する(ステップS1011)一方で照明器具グループAおよび照明器具グループBを点灯する(ステップS1006)。上記比較分析ステップS1011において、一定の輝度塊に動きがあるかどうか判定し、人の位置を検出する(ステップS1012)。このとき、特定制御領域内に動きがあった場合には、それを記憶部の制御内容と照合し(ステップS1004)、図4(a)乃至(c)に示したのと同様の照合を行ない、影である場合には影によるデータを除去する。そして、人であると認識した場合には、人の居留位置に応じて例えばベッドにいるか、机に向かっているかなど照明シーンを選択する(ステップS1013)。
そしてその状態に応じて、照明器具グループA,Bのうちいずれを点灯するか照明区分を決定し(ステップS1014)、さらにどの程度の輝度とするか、発光色をどの色調とするかなどの点灯パターンを決定する(ステップS1015)。
【0025】
そして、割り込みフラグをオンにする(ステップS1016)。
【0026】
一方、画像取り込み後、上記演算処理がなされている間、照明器具グループA,Bはデフォルト状態とする(ここでは点灯ステップ:S1006)。
そして割り込みフラグがオンであるか否かの判断がなされ(ステップS1007)、オンであればオフにし(ステップS1008)、点灯パターンに変更ありか否かの判断を行なう(ステップS1009)。そして変更ありであればステップS1015で決定された点灯パターンに従って点灯パターンの切り替えを行う(ステップS1010)。
また割り込みフラグがオンでなければ再度割り込みフラグがオンであるか否かの判断ステップS1007に戻る。
一方、判断ステップS1009で点灯パターンに変更なしと判断された場合には画像取り込みモードであるステップS1002に戻る。
【0027】
このようにして、影に起因する画像データはキャンセルすることができ、誤動作をなくし、信頼性の高い点灯制御を実現することができる。
【0028】
例えば、リビング・ダイニングなどの室内において、リビング・ダイニング内を照明する照明器具の照明負荷が考えられるが、本発明はこの用途に限るものではない。この種の用途では、通常、室内への入室時に照明器具を点灯させた場合は、室内に人が存在する限りは照明器具の点灯継続が要求されるが、寝室などシーンによっては必ずしも点灯継続しなくてもよい場合もある。また、退室後比較的短時間で照明器具を消灯させることが要求される。
【0029】
(実施の形態2)
次に本発明の実施の形態2について説明する。
図6はこの照明システムのブロック図、図7はこの照明システムを用いた点灯制御フローを示す図である。本実施の形態では、画像センサ100Sは可視域以外にも感度を有するものとし、可視光光源を有する照明器具LA1,LA2と非可視光光源を有する照明器具LB1、LB2とで構成された光源600を具備し、画像取り込みモードでは非可視光光源を有する照明器具LB1、LB2が交互に1/120(sec)以下の間隔で消灯される。他の装置構成は、前記実施の形態1と同様であり、この照明システムにおいても、図1に室内の状況を示したのと同様に、天井などに取り付けられた画像センサ(図示せず)を用いて撮像することで得られる画像情報とを検出するもので、連続画像上で動く輝度塊である人情報だけでなく、影による出力を識別し、検出結果から除去することで、誤認識しないようにしている。非可視光は人間の目には認識されないため、照明シーンに関係なく点滅が可能となり、可視光光源を有する照明器具は1灯のみ点灯させることも可能となる。なお、検知エリアが広い場合は3台以上の非可視光光源を有する照明器具を設置しても良い。
【0030】
さらに、電球などの高速点滅が不可能な可視光光源を有する照明器具の場合、画像センサの感度を紫外域のみとしてとして、2台以上の紫外光光源を有する照明器具を配置し、紫外域照明器具のみ交互に点灯・消灯させ、各点灯時の画像センサ照合を行い、人の位置を検出しても良い。なお、可視光光源として電球と蛍光灯が混在している場合は、蛍光灯から近視外域が発光されないよう蛍光灯照明器具前面に近紫外域吸収または反射フィルタを配置しても良い。
【0031】
可視光の波長範囲は一般的に380〜780nmと言われている。その波長以下または以上が非可視光となる。悲可視光は可視域よりも波長の短い範囲は紫外、長い範囲は赤外といわれる。人間の健康や環境への観点からはあまり波長の短い光は使用しない方が良い。紫外域はUVA(400〜315nm)、UVB(315〜280nm)、UVC(280〜nm)となり、UVCは殺菌灯に使用されている波長領域なので人体への影響も強い。UVBも日焼けなど人体への影響があるが、日中の天空光のからすれば微少であればほぼ問題が無い。最も好ましいのはUVAであるが、この範囲は可視光の範囲とやや重なる。そのことを考慮に入れて、UVAの380nm以下を使用すれば最も好ましい。蛍光ランプなどは微少に紫外域の光を放射しているがその殆どがバルブなどで吸収され蛍光ランプ発光面から出力されることはない。そのため、上記範囲を非可視光として利用しても問題はない。
【0032】
ここで演算部300は、画像センサ100Sの出力から2台の非可視光光源で構成された照明器具LB1,LB2、交互点滅時の出力を照合比較する照合比較部301と、この比較結果から両データを重ねあわせることで影データを除去する補正を行い、補正後の画像データを算出し、これを記憶する画像データ記憶部302と、この画像データ記憶部に記憶された画像データから人の位置を検出する検出部303と、人の位置および動きから、シーンを選択し、記憶するシーン設定データ記憶部304と、この出力に基づき、どの照明器具を点灯するかを判断する照明器具分割点灯判断部305とを具備し、この判断結果から制御部500を介して可視光照明器具LA1,LA2の点灯制御を行なう。
【0033】
次に本実施の形態の照明システムを用いた照明制御動作について詳細に説明する。
図7は本発明の実施の形態2の照明システムの点灯制御を示すフローチャートである。ここでは非可視光光源からなる照明器具LB1を複数の光源で構成し照明器具グループAとし、非可視光光源からなる照明器具LB2を、複数の光源で構成し照明器具グループBとした。
【0034】
まず、画像取り込みモードにおいては、可視光光源からなる照明器具LA1,LA2を点灯する(ステップS2001)。この状態で、画像取り込みのために非可視光光源からなる照明器具グループA0および照明器具グループB0のうち照明器具グループA0のみを消灯する(ステップS2002)。このとき画像センサ100Sによって室内の特定の制御領域の俯瞰画像を撮影し、画像情報を生成する(ステップS2003)。続いて照明器具グループAを点灯する一方、照明器具グループBを消灯する(ステップS2004)。このとき画像センサ100Sによって室内の特定の制御領域の俯瞰画像を撮影し、画像情報を生成する(ステップS2005)。なお、ここでも生成された画像情報は、別途設けた記憶部に時系列で格納されるようにしてもよい。
【0035】
このようにして一定時間過去の画像と現在撮影されている画像を演算部300によって、比較分析する(ステップS2011)一方で画像取り込みモードで用いた非可視光光源からなる照明器具グループAおよび照明器具グループBは消灯する(ステップS2006)。
【0036】
また、上記比較分析ステップS2011において、一定の輝度塊に動きがあるかどうか判定し、人Hの位置を検出する(ステップS2012)。SA、SBは人Hによる影である。このとき、特定制御領域内に動きがあった場合には、それを記憶部の制御内容と照合し、実施の形態1において図4(a)乃至(c)に示したのと同様の照合を行ない、影である場合には影によるデータを除去する。すなわち、影である場合は、光源の位置により異なるため、光源の発光状況を変えることで影に変化を生じさせることができる。そしてこの変化部分は影であると判断することができる。このように複数の光源の点灯・消灯を交互に切り替えることにより、影の形状を変化させ、実像と影とを分離することにより、人の位置を正確に把握し、適正な照明パターンを選択できるように光源の点灯を制御することが可能となる。
【0037】
そして、人であると認識した場合には、人の居留位置に応じて例えばベッドにいるか、机に向かっているかなど照明シーンを選択する(ステップS2013)。
そしてその状態に応じて、可視光照明器具LA1,LA2のうちいずれを点灯するか照明区分を決定し、さらにどの程度の輝度とするか、発光色をどの色調とするかなどの点灯パターンを決定する(ステップS2014)。
【0038】
そして、割り込みフラグをオンにする(ステップS2015)。
【0039】
一方、画像取り込み後、上記演算処理がなされている間、画像取り込みに用いられた非可視光光源からなる照明器具グループAおよび照明器具グループBを消灯する(ステップS2006)。
【0040】
そして割り込みフラグがオンであるか否かの判断がなされ(ステップS2007)、オンであればオフにし(ステップS2008)、点灯パターンに変更ありか否かの判断を行なう(ステップS2009)。そして変更ありであればステップS2014で決定された点灯パターンに従って点灯パターンの切り替えを行う(ステップS2010)。
【0041】
また割り込みフラグがオンでなければ再度割り込みフラグがオンであるか否かの判断ステップS2007に戻る。
【0042】
一方、判断ステップS2009で点灯パターンに変更なしと判断された場合には画像取り込みモードであるステップS2002に戻る。
【0043】
このようにして、影に起因する画像データはキャンセルすることができ、誤動作をなくし、信頼性の高い点灯制御を実現することができる。
この構成によれば、画像取り込みモードにおいては、非可視光光源を用いて点滅操作を行なっているため、人間の目には検知されないため、点滅速度を大きくすることもなく、点灯制御が容易である。
【0044】
(実施の形態3)
次に本発明の実施の形態3について説明する。
図8はこの照明システムのブロック図、図9はこの照明システムを用いた点灯制御フローを示す図である。本実施の形態では、可視光光源を有する照明器具LA1,LA2と非可視光光源を有する照明器具LBとで構成された光源600を具備し、画像取り込みモードでは可視光光源を有する照明器具LA1,LA2と非可視光光源を有する照明器具LBが交互に1/120[sec]以下の間隔で消灯される点が前記実施の形態2と異なるのみであり、他の装置構成は、前記実施の形態1と同様である。この照明システムにおいても、図1に室内の状況を示したのと同様に、天井などに取り付けられた画像センサ(図示せず)を用いて撮像することで得られる画像情報とを検出するもので、連続画像上で動く輝度塊である人情報だけでなく、影による出力を識別し、検出結果から除去することで、誤認識しないようにしている。非可視光は人間の目には認識されないため、照明シーンに関係なく点滅が可能となり、可視光光源を有する照明器具は1灯のみ点灯させることも可能となる。なお、ここでも検知エリアが広い場合は3台以上の非可視光光源を有する照明器具を設置しても良い。
【0045】
ここで演算部300は、画像センサ100Sの出力から2台の可視光光源で構成された照明器具L1,L2と、非可視光光源で構成された照明器具L0との、交互点滅時の出力を照合比較する照合比較部301と、この比較結果から両データを重ねあわせることで影データを除去する補正を行い、補正後の画像データを算出し、これを記憶する画像データ記憶部302と、この画像データ記憶部に記憶された画像データから人の位置を検出する検出部303と、人の位置および動きから、シーンを選択し、記憶するシーン設定データ記憶部304と、この出力に基づき、どの照明器具を点灯するかを判断する照明器具分割点灯判断部305とを具備し、この判断結果から制御部500を介して可視光照明器具LA1,LA2の点灯制御を行なう。
【0046】
次に本実施の形態の照明システムを用いた照明制御動作について詳細に説明する。
図9は本発明の実施の形態3の照明システムの点灯制御を示すフローチャートである。
まず、画像取り込みモードにおいては、可視光光源からなる照明器具L1,L2を点灯する(ステップS3001)。このとき画像センサ100Sによって室内の特定の制御領域の俯瞰画像を撮影し、画像情報を生成する(ステップS3002)。そしてこの状態で、画像取り込みのために可視光光源からなる照明器具L1,L2を消灯し,非可視光光源からなる照明器具L0のみを点灯する(ステップS3003)。このとき画像センサ100Sによって室内の特定の制御領域の俯瞰画像を撮影し、画像情報を生成する(ステップS3004)。なお、ここでも生成された画像情報は、別途設けた記憶部に時系列で格納されるようにしてもよい。続いて可視光照明器具L1,L2を点灯する一方、非可視光照明器具L0を消灯する(ステップS3005)。
【0047】
このようにして一定時間過去の画像と現在撮影されている画像を演算部300によって、比較分析する(ステップS3010)。
また、上記比較分析ステップS3010において、一定の輝度塊に動きがあるかどうか判定し、人の位置を検出する(ステップS3011)。このとき、特定制御領域内に動きがあった場合には、それを記憶部の制御内容と照合し、実施の形態1において図4(a)乃至(c)に示したのと同様の照合を行ない、影である場合には影によるデータを除去する。そして、人であると認識した場合には、人の居留位置に応じて例えばベッドにいるか、机に向かっているかなど照明シーンを選択する(ステップS3012)。
そしてその状態に応じて、可視光照明器具L1,L2のうちいずれを点灯するか照明区分を決定し、さらにどの程度の輝度とするか、発光色をどの色調とするかなどの点灯パターンを決定する(ステップS3013)。
【0048】
そして、割り込みフラグをオンにする(ステップS3014)。
【0049】
一方、画像取り込み後、上記演算処理がなされている間、可視光照明器具LA1,LA2を点灯する一方、非可視光照明器具LBを消灯する(ステップS3005)。
そして割り込みフラグがオンであるか否かの判断がなされ(ステップS3006)、オンであればオフにし(ステップS3007)、点灯パターンに変更ありか否かの判断を行なう(ステップS3008)。そして変更ありであればステップS3013で決定された点灯パターンに従って点灯パターンの切り替えを行う(ステップS3009)。
【0050】
また割り込みフラグがオンでなければ再度割り込みフラグがオンであるか否かの判断ステップS3006に戻る。
一方、判断ステップS3008で点灯パターンに変更なしと判断された場合には画像取り込みモードであるステップS3002に戻る。
【0051】
このようにして、影に起因する画像データはキャンセルすることができ、誤動作をなくし、信頼性の高い点灯制御を実現することができる。
【0052】
(実施の形態4)
前記実施の形態1乃至3では1種類の画像センサで画像検出を行ったが、本実施の形態では、可視域のみに感度を有する画像センサ100Aと、可視域外にのみ感度を有する画像センサ100Bとを用いて画像データの検出を行うようにしたことを特徴とするものである。
図10はこの照明システムのブロック図、図11はこの照明システムを用いた点灯制御フローを示す図である。この照明システムは、可視光光源を有する照明器具L1,L2と、非可視光光源を有する照明器具L0と、可視域のみに感度を有する画像センサ100Aと、可視域外にのみ感度を有する画像センサ100Bと、画像センサの検知結果を演算する演算部300と、演算部の結果を受けて光源を点灯制御する制御部からなる自動点灯制御式照明システムであって、感度の異なる画像センサによって、交互に画像を検知し、演算部は異なる感度領域を有する画像センサからの検知結果で異なる形状となる輝度部分を影としてキャンセルするものである。ここで非可視光光源を有する照明器具LB0は、1個でも複数でもよいが、可視光光源を有する照明器具LA1,LA2とは異なる位置に配置する。また、可視光光源を有する照明器具LA1,LA2は、所望の照明が可能な配置とする。また、画像センサは1台で感度領域を変更しても良く、その場合は、感度変換フィルタにより行っても良い。なお、可視域照明器具は可視域外に発光強度を持たないよう、照明器具前面に可視域外を吸収または反射するフィルタを設置しても良い。
【0053】
他の装置構成は、前記実施の形態1と同様であり、この照明システムにおいても、図1に室内の状況を示したのと同様に、天井などに取り付けられた画像センサ(図示せず)を用いて撮像することで得られる画像情報とを検出するもので、連続画像上で動く輝度塊である人情報だけでなく、影による出力を識別し、検出結果から除去することで、誤認識しないようにしている。非可視光は人間の目には認識されないため、照明シーンに関係なく点滅が可能となり、可視光光源を有する照明器具は1灯のみ点灯させることも可能となる。なお、検知エリアが広い場合は3台以上の非可視光光源を有する照明器具を設置しても良い。
【0054】
ここで演算部300は、画像センサ100A,100Bの出力から非可視光光源による画像と、可視光光源による画像とを比較する照合比較部301と、この比較結果から両データを重ねあわせることで影データを除去する補正を行い、補正後の画像データを算出し、これを記憶する画像データ記憶部302と、この画像データ記憶部に記憶された画像データから人の位置を検出する検出部303と、人の位置および動きから、シーンを選択し、記憶するシーン設定データ記憶部304と、この出力に基づき、どの照明器具を点灯するかを判断する照明器具分割点灯判断部305とを具備し、この判断結果から制御部500を介して可視光照明器具LA1、LA2の点灯制御を行なう。
【0055】
次に本実施の形態の照明システムを用いた照明制御動作について詳細に説明する。
図11は本発明の実施の形態4の照明システムの点灯制御を示すフローチャートである。
【0056】
まず、画像取り込みモードにおいては、可視光光源からなる照明器具LA1,LA2および非可視光光源を有する照明器具LB0を点灯する(ステップS4001)。この状態で、可視域のみに感度を有する画像センサ100Aによって室内の特定の制御領域の俯瞰画像を撮影し、画像情報を生成する(ステップS4002)。続いて非可視域のみに感度を有する画像センサ100Bによって室内の特定の制御領域の俯瞰画像を撮影し、画像情報を生成する(ステップS4003)。なお、ここでも生成された画像情報は、別途設けた記憶部に時系列で格納されるようにしてもよい。
【0057】
このようにして演算部300によって、画像センサ100A,100Bの出力から非可視光光源による画像と、可視光光源による画像とを比較分析する(ステップS4008)
また、上記比較分析ステップS4008において、一定の輝度塊に動きがあるかどうか判定し、人の位置を検出する(ステップS4009)。このとき、特定制御領域内に動きがあった場合には、それを記憶部の制御内容と照合し、実施の形態1において図4(a)乃至(c)に示したのと同様の照合を行ない、影である場合には影によるデータを除去する。そして、人であると認識した場合には、人の居留位置に応じて例えばベッドにいるか、机に向かっているかなど照明シーンを選択する(ステップS4010)。
そしてその状態に応じて、可視光照明器具LA1,LA2のうちいずれを点灯するか照明区分を決定し、さらにどの程度の輝度とするか、発光色をどの色調とするかなどの点灯パターンを決定する(ステップS4011)。
【0058】
そして、割り込みフラグをオンにする(ステップS4012)。
【0059】
一方、割り込みフラグがオンであるか否かの判断がなされ(ステップS4004)、オンであればオフにし(ステップS4005)、点灯パターンに変更ありか否かの判断を行なう(ステップS4006)。そして変更ありであればステップS4011で決定された点灯パターンに従って点灯パターンの切り替えを行う(ステップS4007)。
また割り込みフラグがオンでなければ再度割り込みフラグがオンであるか否かの判断ステップS4004に戻る。
一方、判断ステップS4006で点灯パターンに変更なしと判断された場合には画像取り込みモードであるステップS4002に戻る。
【0060】
このようにして、影に起因する画像データはキャンセルすることができ、誤動作をなくし、信頼性の高い点灯制御を実現することができる。
この構成によれば、画像取り込みモードにおいては、可視光のみを検出する画像センサと非可視光のみを検出する画像センサとで、両者を別途検出しているため、画像取り込み時に照明器具の点滅制御を行なうことなく、高精度の検出が可能となる。また非可視光光源は、人間の目には検知されないため、照明環境に影響を与えることがない。
【0061】
(実施の形態5)
次に本発明の実施の形態5について説明する。
本実施の形態の照明システムは、前記実施の形態4と同様、可視域のみに感度を有する画像センサ100Aと、可視域外にのみ感度を有する画像センサ100Bとを用いて画像データの検出を行うものであるが、本実施の形態では、非可視光光源を有する照明器具L0を、画像取り込みモードでのみ点灯し、それ以外では消灯するようにした点で実施の形態4と異なる。
この照明システムは、図10にブロック図を示した実施の形態4の照明システムと同様であり、図12はこの照明システムを用いた点灯制御フローを示す図である。装置については前記実施の形態4と同様であるため説明を省略する。
【0062】
次に本実施の形態の照明システムを用いた照明制御動作について詳細に説明する。
図12は本発明の実施の形態5の照明システムの点灯制御を示すフローチャートである。
まず、可視光光源からなる照明器具L1,L2を点灯する(ステップS5001)。そして画像取り込みモードにおいては、可視域のみに感度を有する画像センサ100Aによって室内の特定の制御領域の俯瞰画像を撮影し、画像情報を生成する(ステップS5002)。次いで可視光光源からなる照明器具L1,L2は点灯状態のままで、非可視光光源を有する照明器具L0を点灯する(ステップS5003)。この状態で、非可視域のみに感度を有する画像センサ100Bによって室内の特定の制御領域の俯瞰画像を撮影し、画像情報を生成する(ステップS5004)。この後、非可視光光源を有する照明器具L0を消灯する(ステップS5005)。なお、ここでも生成された画像情報は、別途設けた記憶部に時系列で格納されるようにしてもよい。
【0063】
このようにして演算部300によって、画像センサ100A,100Bの出力から非可視光光源による画像と、可視光光源による画像とを比較分析する(ステップS5010)
また、上記比較分析ステップS5010において、一定の輝度塊に動きがあるかどうか判定し、人の位置を検出する(ステップS5011)。このとき、特定制御領域内に動きがあった場合には、それを記憶部の制御内容と照合し、実施の形態1において図4(a)乃至(c)に示したのと同様の照合を行ない、影である場合には影によるデータを除去する。そして、人であると認識した場合には、人の居留位置に応じて例えばベッドにいるか、机に向かっているかなど照明シーンを選択する(ステップS5012)。
そしてその状態に応じて、可視光照明器具LA1,LA2のうちいずれを点灯するか照明区分を決定し、さらにどの程度の輝度とするか、発光色をどの色調とするかなどの点灯パターンを決定する(ステップS5013)。
【0064】
そして、割り込みフラグをオンにする(ステップS5014)。
【0065】
一方、割り込みフラグがオンであるか否かの判断がなされ(ステップS5006)、オンであればオフにし(ステップS5007)、点灯パターンに変更ありか否かの判断を行なう(ステップS5008)。そして変更ありであればステップS5013で決定された点灯パターンに従って点灯パターンの切り替えを行う(ステップS5009)。
また割り込みフラグがオンでなければ再度割り込みフラグがオンであるか否かの判断ステップS5006に戻る。
一方、判断ステップS5006で点灯パターンに変更なしと判断された場合には画像取り込みモードであるステップS5002に戻る。
【0066】
このようにして、影に起因する画像データはキャンセルすることができ、誤動作をなくし、信頼性の高い点灯制御を実現することができる。
この構成によれば、画像取り込みモードにおいては、可視光のみを検出する画像センサと非可視光のみを検出する画像センサとで、両者を別途検出しているため、画像取り込み時に照明器具の点滅制御を行なうことなく、高精度の検出が可能となる。また非可視光光源は、人間の目には検知されないため、照明環境に影響を与えることはないが、本実施の形態では画像取り込みモード外では消灯し、皮膚への影響などを回避するようにした。
【0067】
このようにして、本実施の形態においても、影に起因する画像データはキャンセルすることができ、誤動作をなくし、信頼性の高い点灯制御を実現することができる。
【0068】
なお、本発明は上記実施形態の構成に限定するものではなく、室内に不審者の侵入がないか監視するシステムにおいての不審者検知装置としても利用可能である。例えば、通常制御から、セキュリテーモードに切り替えておくことによって、所定の間隔で非可視光光源のみを点滅させて、画像データをとるようにし、夜間就寝後や、留守中に、不審者が窓から室内に侵入した場合に、照明器具が点灯したり、警報音が鳴ったり、居住者に通報するなどのアクションを発生できるように設定することもできる。
【図面の簡単な説明】
【0069】
【図1】本発明の照明システムの使用環境を示す図
【図2】本発明の実施の形態1の照明システムを示すブロック図
【図3】本発明の照明システムにおける照明器具L1点灯時および照明器具L2点灯時の室内を示す説明図
【図4】(a)本発明の照明システムにおける画像センサの出力 (b)本発明の照明システムにおける画像センサの出力 (c)画像照合結果を示す図
【図5】本発明の実施の形態1の照明システムの制御方法を示すフローチャート
【図6】本発明の実施の形態2の照明システムを示すブロック図
【図7】本発明の実施の形態2の照明システムの制御方法を示すフローチャート
【図8】本発明の実施の形態3の照明システムを示すブロック図
【図9】本発明の実施の形態3の照明システムの制御方法を示すフローチャート
【図10】本発明の実施の形態4の照明システムを示すブロック図
【図11】本発明の実施の形態4の照明システムの制御方法を示すフローチャート
【図12】本発明の実施の形態5の照明システムの制御方法を示すフローチャート
【符号の説明】
【0070】
100 画像センサ
300 演算部
400 制御部
600 照明器具
SA,SB 影
H 人
【技術分野】
【0001】
本発明は、照明システムに係り、特に照明空間に存在する人の状態を検知し、この検知結果に基づいて室内の照明器具を調光制御する照明装置に関する。
【背景技術】
【0002】
居室の天井などに設置された画像センサによって、室内の人間の在/不在、滞在位置などを判別し、室内の各照明器具を適切に点滅・調光を行う照明制御装置が提案されている。
画像センサによる人の検知は一般的に、一定時間間隔をおいて撮像した2つ以上の画像を比較して変化のある部分、すなわち、移動しているとみなせる一定の画素の塊を特定することによって行われる。人間が移動した後に静止した場合には上記手順では、人が存在するにもかかわらず検知できないことになるので、以前に動いていた画素塊は静止しても人間であると判断するというような判断回路を導入することによってこれを回避している。
【0003】
しかしながら、複数の照明器具が点灯し調光するときに、人は動いていないのに複数の照明器具のバランスによって、成長したり、縮小したりする影の動きを人の塊として処理をしてしまうなど、正確な照明領域に合わせた制御が出来ないという問題があった。
【0004】
例えば、従来、監視カメラ装置においては、虫などの検知とダイナミックレンジの拡大とを両立させるために、監視領域全域の照明時の画像とは別に、直近に限定した照明手段を付加したときの画像とを比較し、直近に限定した照明手段の影響を受ける虫などの移動体を判別するようにしたものも提案されている(特許文献1)。
また、カラー画像を撮影するカラーカメラと、近接物体に赤外光を照射し、点灯赤外画像と消灯赤外画像とを交互に取得する赤外カメラとを具備し、点灯赤外画像と消灯赤外画像との絶対値差分画像から、近接領域画像を抽出し、近接領域画像から近接物体を現すオブジェクト画像を抽出するようにしたものも提案されている(特許文献2)。
【0005】
【特許文献1】特許第862558号
【特許文献2】特開2004−304718号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献1および2のいずれの照明システムにおいても、1方向からの光照射であるため、平面と立体との識別が困難であり、カメラで人の存在やその位置は特定できても、影については、人とともに動くため、このような影の動きに対して、人以外であると判別できないため、照明器具を誤点灯させてしまうという問題は、依然として残っていた。
このような誤認の発生し易い状況としては、この他、以下のようなものがある。
1)照明器具が点滅するときに発生・消滅する什器や家具の影
2)照明器具が点滅するときに発生・消滅する床の光沢による照明器具の映りこみ
3)複数の照明器具が点灯し調光するときに,物体は動いていないのに複数灯の照度バラ
ンスによって、成長したり、縮小したりする影の動き
【0007】
本発明は、前記実情に鑑みてなされたものであって、画像センサを用いて人間を検知し、照明器具群などの光源の点灯制御を行うに際し、影の誤検知を低減し、信頼性の高い点灯制御を行うことの可能な照明制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
そこで本発明の照明システムは、複数の光源と、制御領域内に設けられ、画像を検出する画像センサと、画像センサの検知結果に基づき、制御領域内の状況を演算する演算部と、前記演算部の演算結果に基づき前記光源を点灯制御する制御部とを含む照明システムであって、前記複数の光源は、点灯制御部からの信号により点灯と消灯とを交互に行い、前記演算部は、異なる光源が点灯された状態の画像センサの検知結果の複数を照合し、前記検知結果から異なる形状となる輝度部分をキャンセルし、キャンセル後の出力を前記画像センサの出力として、前記制御部が前記光源を点灯制御するようにしたことを特徴とする。
この構成により、複数の光源のうち少なくとも2つの光源の点灯・消灯を交互に切り替えることにより、影の形状を変化させ、実像と影とを分離することにより、人の位置を正確に把握し、適正な照明パターンを選択できるように光源の点灯を制御することが可能となる。
【0009】
また、本発明は、上記照明システムにおいて、前記光源は、可視光光源と、非可視光光源とを含む。
この構成により、可視光光源と非可視光光源との組み合わせにより点灯・消灯を切り替えることができる。このため、複雑な点灯制御が不要となる。特に非可視光光源の場合は、人などの検出において点滅を繰り返しても人には検知されないため、室内照明環境としては連続光が照射されているように感じ、室内にいる人が、違和感なしに過ごすことができる。
【0010】
また、本発明は上記照明システムにおいて、前記制御部は、前記光源の少なくとも1つを、60Hz以上の点滅回数で点滅させるとともに、前記画像センサは前記点滅タイミングで画像の検出を行なうようにしたものを含む。
この構成により、人などの検出において60Hz以上の点滅回数で点滅を繰り返しても人には検知されないため、室内照明環境としては連続光が照射されているように感じ、室内にいる人が、違和感なしに過ごすことができる。
【0011】
また、本発明は上記照明システムにおいて、前記非可視光光源は、近紫外線又は赤外線を発生する光源であるものを含む。
近紫外線又は赤外線を発生する光源は、汎用性が高くかつ安全であるため、装置コストン高騰を抑制し、安全な照明システムを提供することができる。
【0012】
また、本発明は上記照明システムにおいて、制御領域内に設けられ、画像を検出する画像センサと、画像センサの検知結果に基づき、制御領域内の状況を演算する演算部と、前記演算部の演算結果に基づき前記光源を点灯制御する制御部とを含む照明システムであって、前記画像センサは、可視領域に感度をもつ第1の画像センサと、非可視領域に感度をもつ第2の画像センサとを含み、前記演算部は、第1および第2の画像センサの検知結果の複数を照合し、前記検知結果から異なる形状となる輝度部分をキャンセルし、キャンセル後の出力を前記画像センサの出力として、前記制御部が前記光源を点灯制御するようにしたものを含む。
この構成によれば、人の位置や動きを検出するための検出工程において光源を制御することなく、画像センサの出力の切り替えのみで、人の検出を高精度に行なうことができるため、検出時の点灯制御がより簡単となる。
【0013】
また、本発明は上記照明システムにおいて、前記非可視光光源は、近紫外線又は赤外線を発生する光源であるものを含む。
【発明の効果】
【0014】
以上説明してきたように、本発明によれば、複数の光源のうち少なくとも2つの光源の点灯・消灯を交互に切り替えることにより、影の形状を変化させ、実像と影とを分離することにより、人の位置を正確に把握し、適正な照明パターンを選択できるように光源の点灯を制御することが可能となる。
【0015】
また、可視光光源と非可視光光源との組み合わせにより点灯・消灯を切り替えるようにすれば複雑な点灯制御が不要となる。特に非可視光光源の場合は、人などの検出において点滅を繰り返しても人には検知されないため、室内照明環境としては連続光が照射されているように感じ、室内にいる人が、違和感なしに過ごすことができる。
また、不要な点灯がなくなり、無駄な電力を消費せず省エネに繋がる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
(実施の形態1)
以下本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1は、本発明の実施の形態の照明システムを用いる室内の状況を示す説明図で図2はこの照明システムのブロック図、図3(a)、(b)および図4(a)乃至(c)は本実施の形態の照明システムにおける画像センサ出力および演算課程を示す図である。この照明システムは、図1に天井に取り付けた画像センサ(図示せず)からみた室内の状況を示すように、天井などに取り付けられた画像センサを用いて得られる画像情報とを検出するもので、画像取り込み時のみ、2台の照明器具L1,L2が交互に点滅するようにし、異なる光源が点灯された状態の画像センサの検知結果の複数を照合し、前記検知結果から異なる形状となる輝度部分をキャンセルし、キャンセル後の出力を前記画像センサの出力とし、このセンサの出力に基づいて、記光源を点灯制御するようにしている。すなわち、本実施の形態では、1連続画像上で動く輝度塊から、影による出力を識別し、検出結果から除去することで、人情報のみ取り出すようにし、誤認識を防止している。
【0017】
この照明システムは、図2にブロック図を示すように、制御領域内に設けられ、画像を検出する画像センサ100と、画像センサ100の出力を演算処理し、画像センサ100からの画像情報に応じた制御内容を制御情報として出力する演算部300と、前記演算部300の出力とに基づき、照明器具を制御する制御部500と、光源としての3台の照明器具600とを備え、前記画像センサから出力される人の位置情報や人数情報などの人に関る画像情報に応じて照明器具を点滅/調光する制御内容を選択し、前記制御部へ制御信号を出力し、前記照明器具を制御するものであって、画像取り込み時のみ、2台の照明器具L1,L2が交互に1/120[sec]以下の間隔で点滅されるものとする。人間の目には約60[Hz]以上の光速点滅は知覚されない。このため一瞬の消灯は知覚されず、連続光として人間には認識される。画像センサは照明器具の消灯に合わせて画像を取り込み、両画像検知結果から画像照合を行い人の位置を判断する。
ここで演算部300は、画像センサ100の出力から2台の照明器具L1,L2の交互点滅時の出力を照合比較する照合比較部301と、この比較結果から両データを重ねあわせることで影データを除去する補正を行い、補正後の画像データを算出し、これを記憶する画像データ記憶部302と、この画像データ記憶部に記憶された画像データから人の位置を検出する検出部303と、人の位置および動きから、シーンを選択し、記憶するシーン設定データ記憶部304と、この出力に基づき、どの照明器具を点灯するかを判断する照明器具分割点灯判断部305とを具備し、この判断結果から制御部500を介して照明器具L1,L2の点灯制御を行なう。
入室時に照明器具は必ず2台以上点灯する。照明シーンにより3台以上照明器具が点灯する場合は、どちらかの照明器具の消灯に合わせて一瞬消灯する。
なお、時間的に位置変化および形状変化のない物は、部屋の什器として判断し、画像記憶データに格納し、以後マスク処理をしても良い。
【0018】
次に、この画像センサ100は、例えばCCDイメージセンサやCMOSイメージセンサのような固体撮像素子を用いたカメラであり、レンズとしては広角レンズ、魚眼レンズなどを用いる。このようなセンサは所定時間間隔で撮像した画像情報を出力する。室内の輝度変化により人の居る位置を特定できる。また入力は最低限白黒データで構わない。また,さらに、照明の点灯・消灯にあわせた画像取り込みができるよう120(Hz)以上の速度で画像取り込み処理ができることが好ましい。
また、画像センサから出力される画像のアナログ信号は、処理部300においてA/D変換されることによってデジタル信号に変換される。ただし、デジタル信号を出力する機能を備えたCMOSイメージセンサを用いる場合には、処理部300におけるA/D変換は不要になる。画像センサで撮像する画像としては、カラー画像を用いることも可能であるが、本実施形態においてはモノクロの濃淡画像を用いるものとする。画像センサが撮像する時間間隔は、当該時間間隔で得られる時系列の画像から移動物体の存否を判断できる程度の範囲で適宜設定すればよい。
【0019】
また、この画像センサ100は室内の特定制御領域を俯瞰できるように天井に設置されることが多いが、本発明の目的とする検知が達成できる範囲であれば、これに限定されるわけではなく、壁や床に設置されていてもよい。また、単独で設置される他、照明器具の1ユニットとして、照明器具と一体化されていてもよい。ここでは、例えば、部屋の中央付近の天井に単独で設置される。画像センサが画像内に捉えるべき制御領域は、あらかじめユーザーが任意に設定可能である。
【0020】
演算部(マイコン)は複数の画像検出結果を照合し、好ましくは室内什器の記憶データと照合して人の位置を特定する。さらに人の位置により複数の照明設定シーンから適宜シーンを選択し、さらに、制御対象照明器具をグルーピングする。
制御部500では、演算部300からのデータにより所定の照明器具を必要なタイミングで制御する。演算部300とのデータの送受信、照明器具600とのデータの送受信は、有線の他に、可視光通信、赤外線データ通信の規格(IrDA)、RF(Radio Frequency)、Bluetooth(登録商標)、無線LANの規格(IEEE802.11)、イーサネット(登録商標)などの有線LANの規格や電力線通信などの他の通信手法が用いられてもよい。また、演算部300、照明制御部500は同一基板上に実装されてもよい。
【0021】
ここでシーン設定データ記憶部304にはあらかじめ、人の在室位置や人数などのパターンに応じて照明器具を点滅・調光する制御内容が格納されている。また、後に述べる手順によって、図3(a)および(b)に照明器具L1点灯時および照明器具L2点灯時の室内を示すと共に、そのときの画像センサの出力を図4(a)および(b)に示すように、移動する輝度塊が発生する場合であっても、L1点灯時とL2点灯時の出力データが異なる場合には、画像照合結果を図4(c)に示すように、周辺部はキャンセルされてなくなる。この結果から、周辺部は影SA,SBであり、人Hではないと判断し、影と実像を分離することで、誤作動を防止し、点灯あるいは消灯状態を続行することができる。つまり、影SA,SBの場合は、ランプの点滅によって画像センサの出力が変化するが、人Hの場合は変化しないことがわかる。このように、光源の点灯・消灯を交互に切り替えることにより、影の形状を変化させ、実像と影とを分離することにより、人の位置を正確に把握し、適正な照明パターンを選択できるように光源の点灯を制御することが可能となる。
【0022】
次に本実施の形態の照明システムを用いた照明制御動作について詳細に説明する。
図5は本発明の実施の形態1の点灯制御を示すフローチャートである。ここでは第1の照明器具L1を複数のLEDがライン状に配列形成されたもので構成し、照明器具グループAとし、第2の照明器具L2を複数のLEDがライン状に配列形成されたもので構成し、照明器具グループBとした。
【0023】
まず、画像取り込みモードにおいては、照明器具グループAおよび照明器具グループBの両方を点灯する(ステップS1001)。そしてまず、1/120[sec]以下の間隔で照明器具グループBのみを消灯する(ステップS1002)。このとき画像センサ100によって室内の特定の制御領域の俯瞰画像を撮影し、画像情報を生成する(ステップS1003)。続いて照明器具グループAを点灯する一方、1/120[sec]以下の間隔で照明器具グループAのみを消灯する(ステップS1004)。このとき画像センサ100によって室内の特定の制御領域の俯瞰画像を撮影し、画像情報を生成する(ステップS1005)。なお、生成された画像情報は、別途設けた記憶部に時系列で格納されるようにしてもよい。
【0024】
このようにして一定時間過去の画像と現在撮影されている画像を演算部300によって、比較分析する(ステップS1011)一方で照明器具グループAおよび照明器具グループBを点灯する(ステップS1006)。上記比較分析ステップS1011において、一定の輝度塊に動きがあるかどうか判定し、人の位置を検出する(ステップS1012)。このとき、特定制御領域内に動きがあった場合には、それを記憶部の制御内容と照合し(ステップS1004)、図4(a)乃至(c)に示したのと同様の照合を行ない、影である場合には影によるデータを除去する。そして、人であると認識した場合には、人の居留位置に応じて例えばベッドにいるか、机に向かっているかなど照明シーンを選択する(ステップS1013)。
そしてその状態に応じて、照明器具グループA,Bのうちいずれを点灯するか照明区分を決定し(ステップS1014)、さらにどの程度の輝度とするか、発光色をどの色調とするかなどの点灯パターンを決定する(ステップS1015)。
【0025】
そして、割り込みフラグをオンにする(ステップS1016)。
【0026】
一方、画像取り込み後、上記演算処理がなされている間、照明器具グループA,Bはデフォルト状態とする(ここでは点灯ステップ:S1006)。
そして割り込みフラグがオンであるか否かの判断がなされ(ステップS1007)、オンであればオフにし(ステップS1008)、点灯パターンに変更ありか否かの判断を行なう(ステップS1009)。そして変更ありであればステップS1015で決定された点灯パターンに従って点灯パターンの切り替えを行う(ステップS1010)。
また割り込みフラグがオンでなければ再度割り込みフラグがオンであるか否かの判断ステップS1007に戻る。
一方、判断ステップS1009で点灯パターンに変更なしと判断された場合には画像取り込みモードであるステップS1002に戻る。
【0027】
このようにして、影に起因する画像データはキャンセルすることができ、誤動作をなくし、信頼性の高い点灯制御を実現することができる。
【0028】
例えば、リビング・ダイニングなどの室内において、リビング・ダイニング内を照明する照明器具の照明負荷が考えられるが、本発明はこの用途に限るものではない。この種の用途では、通常、室内への入室時に照明器具を点灯させた場合は、室内に人が存在する限りは照明器具の点灯継続が要求されるが、寝室などシーンによっては必ずしも点灯継続しなくてもよい場合もある。また、退室後比較的短時間で照明器具を消灯させることが要求される。
【0029】
(実施の形態2)
次に本発明の実施の形態2について説明する。
図6はこの照明システムのブロック図、図7はこの照明システムを用いた点灯制御フローを示す図である。本実施の形態では、画像センサ100Sは可視域以外にも感度を有するものとし、可視光光源を有する照明器具LA1,LA2と非可視光光源を有する照明器具LB1、LB2とで構成された光源600を具備し、画像取り込みモードでは非可視光光源を有する照明器具LB1、LB2が交互に1/120(sec)以下の間隔で消灯される。他の装置構成は、前記実施の形態1と同様であり、この照明システムにおいても、図1に室内の状況を示したのと同様に、天井などに取り付けられた画像センサ(図示せず)を用いて撮像することで得られる画像情報とを検出するもので、連続画像上で動く輝度塊である人情報だけでなく、影による出力を識別し、検出結果から除去することで、誤認識しないようにしている。非可視光は人間の目には認識されないため、照明シーンに関係なく点滅が可能となり、可視光光源を有する照明器具は1灯のみ点灯させることも可能となる。なお、検知エリアが広い場合は3台以上の非可視光光源を有する照明器具を設置しても良い。
【0030】
さらに、電球などの高速点滅が不可能な可視光光源を有する照明器具の場合、画像センサの感度を紫外域のみとしてとして、2台以上の紫外光光源を有する照明器具を配置し、紫外域照明器具のみ交互に点灯・消灯させ、各点灯時の画像センサ照合を行い、人の位置を検出しても良い。なお、可視光光源として電球と蛍光灯が混在している場合は、蛍光灯から近視外域が発光されないよう蛍光灯照明器具前面に近紫外域吸収または反射フィルタを配置しても良い。
【0031】
可視光の波長範囲は一般的に380〜780nmと言われている。その波長以下または以上が非可視光となる。悲可視光は可視域よりも波長の短い範囲は紫外、長い範囲は赤外といわれる。人間の健康や環境への観点からはあまり波長の短い光は使用しない方が良い。紫外域はUVA(400〜315nm)、UVB(315〜280nm)、UVC(280〜nm)となり、UVCは殺菌灯に使用されている波長領域なので人体への影響も強い。UVBも日焼けなど人体への影響があるが、日中の天空光のからすれば微少であればほぼ問題が無い。最も好ましいのはUVAであるが、この範囲は可視光の範囲とやや重なる。そのことを考慮に入れて、UVAの380nm以下を使用すれば最も好ましい。蛍光ランプなどは微少に紫外域の光を放射しているがその殆どがバルブなどで吸収され蛍光ランプ発光面から出力されることはない。そのため、上記範囲を非可視光として利用しても問題はない。
【0032】
ここで演算部300は、画像センサ100Sの出力から2台の非可視光光源で構成された照明器具LB1,LB2、交互点滅時の出力を照合比較する照合比較部301と、この比較結果から両データを重ねあわせることで影データを除去する補正を行い、補正後の画像データを算出し、これを記憶する画像データ記憶部302と、この画像データ記憶部に記憶された画像データから人の位置を検出する検出部303と、人の位置および動きから、シーンを選択し、記憶するシーン設定データ記憶部304と、この出力に基づき、どの照明器具を点灯するかを判断する照明器具分割点灯判断部305とを具備し、この判断結果から制御部500を介して可視光照明器具LA1,LA2の点灯制御を行なう。
【0033】
次に本実施の形態の照明システムを用いた照明制御動作について詳細に説明する。
図7は本発明の実施の形態2の照明システムの点灯制御を示すフローチャートである。ここでは非可視光光源からなる照明器具LB1を複数の光源で構成し照明器具グループAとし、非可視光光源からなる照明器具LB2を、複数の光源で構成し照明器具グループBとした。
【0034】
まず、画像取り込みモードにおいては、可視光光源からなる照明器具LA1,LA2を点灯する(ステップS2001)。この状態で、画像取り込みのために非可視光光源からなる照明器具グループA0および照明器具グループB0のうち照明器具グループA0のみを消灯する(ステップS2002)。このとき画像センサ100Sによって室内の特定の制御領域の俯瞰画像を撮影し、画像情報を生成する(ステップS2003)。続いて照明器具グループAを点灯する一方、照明器具グループBを消灯する(ステップS2004)。このとき画像センサ100Sによって室内の特定の制御領域の俯瞰画像を撮影し、画像情報を生成する(ステップS2005)。なお、ここでも生成された画像情報は、別途設けた記憶部に時系列で格納されるようにしてもよい。
【0035】
このようにして一定時間過去の画像と現在撮影されている画像を演算部300によって、比較分析する(ステップS2011)一方で画像取り込みモードで用いた非可視光光源からなる照明器具グループAおよび照明器具グループBは消灯する(ステップS2006)。
【0036】
また、上記比較分析ステップS2011において、一定の輝度塊に動きがあるかどうか判定し、人Hの位置を検出する(ステップS2012)。SA、SBは人Hによる影である。このとき、特定制御領域内に動きがあった場合には、それを記憶部の制御内容と照合し、実施の形態1において図4(a)乃至(c)に示したのと同様の照合を行ない、影である場合には影によるデータを除去する。すなわち、影である場合は、光源の位置により異なるため、光源の発光状況を変えることで影に変化を生じさせることができる。そしてこの変化部分は影であると判断することができる。このように複数の光源の点灯・消灯を交互に切り替えることにより、影の形状を変化させ、実像と影とを分離することにより、人の位置を正確に把握し、適正な照明パターンを選択できるように光源の点灯を制御することが可能となる。
【0037】
そして、人であると認識した場合には、人の居留位置に応じて例えばベッドにいるか、机に向かっているかなど照明シーンを選択する(ステップS2013)。
そしてその状態に応じて、可視光照明器具LA1,LA2のうちいずれを点灯するか照明区分を決定し、さらにどの程度の輝度とするか、発光色をどの色調とするかなどの点灯パターンを決定する(ステップS2014)。
【0038】
そして、割り込みフラグをオンにする(ステップS2015)。
【0039】
一方、画像取り込み後、上記演算処理がなされている間、画像取り込みに用いられた非可視光光源からなる照明器具グループAおよび照明器具グループBを消灯する(ステップS2006)。
【0040】
そして割り込みフラグがオンであるか否かの判断がなされ(ステップS2007)、オンであればオフにし(ステップS2008)、点灯パターンに変更ありか否かの判断を行なう(ステップS2009)。そして変更ありであればステップS2014で決定された点灯パターンに従って点灯パターンの切り替えを行う(ステップS2010)。
【0041】
また割り込みフラグがオンでなければ再度割り込みフラグがオンであるか否かの判断ステップS2007に戻る。
【0042】
一方、判断ステップS2009で点灯パターンに変更なしと判断された場合には画像取り込みモードであるステップS2002に戻る。
【0043】
このようにして、影に起因する画像データはキャンセルすることができ、誤動作をなくし、信頼性の高い点灯制御を実現することができる。
この構成によれば、画像取り込みモードにおいては、非可視光光源を用いて点滅操作を行なっているため、人間の目には検知されないため、点滅速度を大きくすることもなく、点灯制御が容易である。
【0044】
(実施の形態3)
次に本発明の実施の形態3について説明する。
図8はこの照明システムのブロック図、図9はこの照明システムを用いた点灯制御フローを示す図である。本実施の形態では、可視光光源を有する照明器具LA1,LA2と非可視光光源を有する照明器具LBとで構成された光源600を具備し、画像取り込みモードでは可視光光源を有する照明器具LA1,LA2と非可視光光源を有する照明器具LBが交互に1/120[sec]以下の間隔で消灯される点が前記実施の形態2と異なるのみであり、他の装置構成は、前記実施の形態1と同様である。この照明システムにおいても、図1に室内の状況を示したのと同様に、天井などに取り付けられた画像センサ(図示せず)を用いて撮像することで得られる画像情報とを検出するもので、連続画像上で動く輝度塊である人情報だけでなく、影による出力を識別し、検出結果から除去することで、誤認識しないようにしている。非可視光は人間の目には認識されないため、照明シーンに関係なく点滅が可能となり、可視光光源を有する照明器具は1灯のみ点灯させることも可能となる。なお、ここでも検知エリアが広い場合は3台以上の非可視光光源を有する照明器具を設置しても良い。
【0045】
ここで演算部300は、画像センサ100Sの出力から2台の可視光光源で構成された照明器具L1,L2と、非可視光光源で構成された照明器具L0との、交互点滅時の出力を照合比較する照合比較部301と、この比較結果から両データを重ねあわせることで影データを除去する補正を行い、補正後の画像データを算出し、これを記憶する画像データ記憶部302と、この画像データ記憶部に記憶された画像データから人の位置を検出する検出部303と、人の位置および動きから、シーンを選択し、記憶するシーン設定データ記憶部304と、この出力に基づき、どの照明器具を点灯するかを判断する照明器具分割点灯判断部305とを具備し、この判断結果から制御部500を介して可視光照明器具LA1,LA2の点灯制御を行なう。
【0046】
次に本実施の形態の照明システムを用いた照明制御動作について詳細に説明する。
図9は本発明の実施の形態3の照明システムの点灯制御を示すフローチャートである。
まず、画像取り込みモードにおいては、可視光光源からなる照明器具L1,L2を点灯する(ステップS3001)。このとき画像センサ100Sによって室内の特定の制御領域の俯瞰画像を撮影し、画像情報を生成する(ステップS3002)。そしてこの状態で、画像取り込みのために可視光光源からなる照明器具L1,L2を消灯し,非可視光光源からなる照明器具L0のみを点灯する(ステップS3003)。このとき画像センサ100Sによって室内の特定の制御領域の俯瞰画像を撮影し、画像情報を生成する(ステップS3004)。なお、ここでも生成された画像情報は、別途設けた記憶部に時系列で格納されるようにしてもよい。続いて可視光照明器具L1,L2を点灯する一方、非可視光照明器具L0を消灯する(ステップS3005)。
【0047】
このようにして一定時間過去の画像と現在撮影されている画像を演算部300によって、比較分析する(ステップS3010)。
また、上記比較分析ステップS3010において、一定の輝度塊に動きがあるかどうか判定し、人の位置を検出する(ステップS3011)。このとき、特定制御領域内に動きがあった場合には、それを記憶部の制御内容と照合し、実施の形態1において図4(a)乃至(c)に示したのと同様の照合を行ない、影である場合には影によるデータを除去する。そして、人であると認識した場合には、人の居留位置に応じて例えばベッドにいるか、机に向かっているかなど照明シーンを選択する(ステップS3012)。
そしてその状態に応じて、可視光照明器具L1,L2のうちいずれを点灯するか照明区分を決定し、さらにどの程度の輝度とするか、発光色をどの色調とするかなどの点灯パターンを決定する(ステップS3013)。
【0048】
そして、割り込みフラグをオンにする(ステップS3014)。
【0049】
一方、画像取り込み後、上記演算処理がなされている間、可視光照明器具LA1,LA2を点灯する一方、非可視光照明器具LBを消灯する(ステップS3005)。
そして割り込みフラグがオンであるか否かの判断がなされ(ステップS3006)、オンであればオフにし(ステップS3007)、点灯パターンに変更ありか否かの判断を行なう(ステップS3008)。そして変更ありであればステップS3013で決定された点灯パターンに従って点灯パターンの切り替えを行う(ステップS3009)。
【0050】
また割り込みフラグがオンでなければ再度割り込みフラグがオンであるか否かの判断ステップS3006に戻る。
一方、判断ステップS3008で点灯パターンに変更なしと判断された場合には画像取り込みモードであるステップS3002に戻る。
【0051】
このようにして、影に起因する画像データはキャンセルすることができ、誤動作をなくし、信頼性の高い点灯制御を実現することができる。
【0052】
(実施の形態4)
前記実施の形態1乃至3では1種類の画像センサで画像検出を行ったが、本実施の形態では、可視域のみに感度を有する画像センサ100Aと、可視域外にのみ感度を有する画像センサ100Bとを用いて画像データの検出を行うようにしたことを特徴とするものである。
図10はこの照明システムのブロック図、図11はこの照明システムを用いた点灯制御フローを示す図である。この照明システムは、可視光光源を有する照明器具L1,L2と、非可視光光源を有する照明器具L0と、可視域のみに感度を有する画像センサ100Aと、可視域外にのみ感度を有する画像センサ100Bと、画像センサの検知結果を演算する演算部300と、演算部の結果を受けて光源を点灯制御する制御部からなる自動点灯制御式照明システムであって、感度の異なる画像センサによって、交互に画像を検知し、演算部は異なる感度領域を有する画像センサからの検知結果で異なる形状となる輝度部分を影としてキャンセルするものである。ここで非可視光光源を有する照明器具LB0は、1個でも複数でもよいが、可視光光源を有する照明器具LA1,LA2とは異なる位置に配置する。また、可視光光源を有する照明器具LA1,LA2は、所望の照明が可能な配置とする。また、画像センサは1台で感度領域を変更しても良く、その場合は、感度変換フィルタにより行っても良い。なお、可視域照明器具は可視域外に発光強度を持たないよう、照明器具前面に可視域外を吸収または反射するフィルタを設置しても良い。
【0053】
他の装置構成は、前記実施の形態1と同様であり、この照明システムにおいても、図1に室内の状況を示したのと同様に、天井などに取り付けられた画像センサ(図示せず)を用いて撮像することで得られる画像情報とを検出するもので、連続画像上で動く輝度塊である人情報だけでなく、影による出力を識別し、検出結果から除去することで、誤認識しないようにしている。非可視光は人間の目には認識されないため、照明シーンに関係なく点滅が可能となり、可視光光源を有する照明器具は1灯のみ点灯させることも可能となる。なお、検知エリアが広い場合は3台以上の非可視光光源を有する照明器具を設置しても良い。
【0054】
ここで演算部300は、画像センサ100A,100Bの出力から非可視光光源による画像と、可視光光源による画像とを比較する照合比較部301と、この比較結果から両データを重ねあわせることで影データを除去する補正を行い、補正後の画像データを算出し、これを記憶する画像データ記憶部302と、この画像データ記憶部に記憶された画像データから人の位置を検出する検出部303と、人の位置および動きから、シーンを選択し、記憶するシーン設定データ記憶部304と、この出力に基づき、どの照明器具を点灯するかを判断する照明器具分割点灯判断部305とを具備し、この判断結果から制御部500を介して可視光照明器具LA1、LA2の点灯制御を行なう。
【0055】
次に本実施の形態の照明システムを用いた照明制御動作について詳細に説明する。
図11は本発明の実施の形態4の照明システムの点灯制御を示すフローチャートである。
【0056】
まず、画像取り込みモードにおいては、可視光光源からなる照明器具LA1,LA2および非可視光光源を有する照明器具LB0を点灯する(ステップS4001)。この状態で、可視域のみに感度を有する画像センサ100Aによって室内の特定の制御領域の俯瞰画像を撮影し、画像情報を生成する(ステップS4002)。続いて非可視域のみに感度を有する画像センサ100Bによって室内の特定の制御領域の俯瞰画像を撮影し、画像情報を生成する(ステップS4003)。なお、ここでも生成された画像情報は、別途設けた記憶部に時系列で格納されるようにしてもよい。
【0057】
このようにして演算部300によって、画像センサ100A,100Bの出力から非可視光光源による画像と、可視光光源による画像とを比較分析する(ステップS4008)
また、上記比較分析ステップS4008において、一定の輝度塊に動きがあるかどうか判定し、人の位置を検出する(ステップS4009)。このとき、特定制御領域内に動きがあった場合には、それを記憶部の制御内容と照合し、実施の形態1において図4(a)乃至(c)に示したのと同様の照合を行ない、影である場合には影によるデータを除去する。そして、人であると認識した場合には、人の居留位置に応じて例えばベッドにいるか、机に向かっているかなど照明シーンを選択する(ステップS4010)。
そしてその状態に応じて、可視光照明器具LA1,LA2のうちいずれを点灯するか照明区分を決定し、さらにどの程度の輝度とするか、発光色をどの色調とするかなどの点灯パターンを決定する(ステップS4011)。
【0058】
そして、割り込みフラグをオンにする(ステップS4012)。
【0059】
一方、割り込みフラグがオンであるか否かの判断がなされ(ステップS4004)、オンであればオフにし(ステップS4005)、点灯パターンに変更ありか否かの判断を行なう(ステップS4006)。そして変更ありであればステップS4011で決定された点灯パターンに従って点灯パターンの切り替えを行う(ステップS4007)。
また割り込みフラグがオンでなければ再度割り込みフラグがオンであるか否かの判断ステップS4004に戻る。
一方、判断ステップS4006で点灯パターンに変更なしと判断された場合には画像取り込みモードであるステップS4002に戻る。
【0060】
このようにして、影に起因する画像データはキャンセルすることができ、誤動作をなくし、信頼性の高い点灯制御を実現することができる。
この構成によれば、画像取り込みモードにおいては、可視光のみを検出する画像センサと非可視光のみを検出する画像センサとで、両者を別途検出しているため、画像取り込み時に照明器具の点滅制御を行なうことなく、高精度の検出が可能となる。また非可視光光源は、人間の目には検知されないため、照明環境に影響を与えることがない。
【0061】
(実施の形態5)
次に本発明の実施の形態5について説明する。
本実施の形態の照明システムは、前記実施の形態4と同様、可視域のみに感度を有する画像センサ100Aと、可視域外にのみ感度を有する画像センサ100Bとを用いて画像データの検出を行うものであるが、本実施の形態では、非可視光光源を有する照明器具L0を、画像取り込みモードでのみ点灯し、それ以外では消灯するようにした点で実施の形態4と異なる。
この照明システムは、図10にブロック図を示した実施の形態4の照明システムと同様であり、図12はこの照明システムを用いた点灯制御フローを示す図である。装置については前記実施の形態4と同様であるため説明を省略する。
【0062】
次に本実施の形態の照明システムを用いた照明制御動作について詳細に説明する。
図12は本発明の実施の形態5の照明システムの点灯制御を示すフローチャートである。
まず、可視光光源からなる照明器具L1,L2を点灯する(ステップS5001)。そして画像取り込みモードにおいては、可視域のみに感度を有する画像センサ100Aによって室内の特定の制御領域の俯瞰画像を撮影し、画像情報を生成する(ステップS5002)。次いで可視光光源からなる照明器具L1,L2は点灯状態のままで、非可視光光源を有する照明器具L0を点灯する(ステップS5003)。この状態で、非可視域のみに感度を有する画像センサ100Bによって室内の特定の制御領域の俯瞰画像を撮影し、画像情報を生成する(ステップS5004)。この後、非可視光光源を有する照明器具L0を消灯する(ステップS5005)。なお、ここでも生成された画像情報は、別途設けた記憶部に時系列で格納されるようにしてもよい。
【0063】
このようにして演算部300によって、画像センサ100A,100Bの出力から非可視光光源による画像と、可視光光源による画像とを比較分析する(ステップS5010)
また、上記比較分析ステップS5010において、一定の輝度塊に動きがあるかどうか判定し、人の位置を検出する(ステップS5011)。このとき、特定制御領域内に動きがあった場合には、それを記憶部の制御内容と照合し、実施の形態1において図4(a)乃至(c)に示したのと同様の照合を行ない、影である場合には影によるデータを除去する。そして、人であると認識した場合には、人の居留位置に応じて例えばベッドにいるか、机に向かっているかなど照明シーンを選択する(ステップS5012)。
そしてその状態に応じて、可視光照明器具LA1,LA2のうちいずれを点灯するか照明区分を決定し、さらにどの程度の輝度とするか、発光色をどの色調とするかなどの点灯パターンを決定する(ステップS5013)。
【0064】
そして、割り込みフラグをオンにする(ステップS5014)。
【0065】
一方、割り込みフラグがオンであるか否かの判断がなされ(ステップS5006)、オンであればオフにし(ステップS5007)、点灯パターンに変更ありか否かの判断を行なう(ステップS5008)。そして変更ありであればステップS5013で決定された点灯パターンに従って点灯パターンの切り替えを行う(ステップS5009)。
また割り込みフラグがオンでなければ再度割り込みフラグがオンであるか否かの判断ステップS5006に戻る。
一方、判断ステップS5006で点灯パターンに変更なしと判断された場合には画像取り込みモードであるステップS5002に戻る。
【0066】
このようにして、影に起因する画像データはキャンセルすることができ、誤動作をなくし、信頼性の高い点灯制御を実現することができる。
この構成によれば、画像取り込みモードにおいては、可視光のみを検出する画像センサと非可視光のみを検出する画像センサとで、両者を別途検出しているため、画像取り込み時に照明器具の点滅制御を行なうことなく、高精度の検出が可能となる。また非可視光光源は、人間の目には検知されないため、照明環境に影響を与えることはないが、本実施の形態では画像取り込みモード外では消灯し、皮膚への影響などを回避するようにした。
【0067】
このようにして、本実施の形態においても、影に起因する画像データはキャンセルすることができ、誤動作をなくし、信頼性の高い点灯制御を実現することができる。
【0068】
なお、本発明は上記実施形態の構成に限定するものではなく、室内に不審者の侵入がないか監視するシステムにおいての不審者検知装置としても利用可能である。例えば、通常制御から、セキュリテーモードに切り替えておくことによって、所定の間隔で非可視光光源のみを点滅させて、画像データをとるようにし、夜間就寝後や、留守中に、不審者が窓から室内に侵入した場合に、照明器具が点灯したり、警報音が鳴ったり、居住者に通報するなどのアクションを発生できるように設定することもできる。
【図面の簡単な説明】
【0069】
【図1】本発明の照明システムの使用環境を示す図
【図2】本発明の実施の形態1の照明システムを示すブロック図
【図3】本発明の照明システムにおける照明器具L1点灯時および照明器具L2点灯時の室内を示す説明図
【図4】(a)本発明の照明システムにおける画像センサの出力 (b)本発明の照明システムにおける画像センサの出力 (c)画像照合結果を示す図
【図5】本発明の実施の形態1の照明システムの制御方法を示すフローチャート
【図6】本発明の実施の形態2の照明システムを示すブロック図
【図7】本発明の実施の形態2の照明システムの制御方法を示すフローチャート
【図8】本発明の実施の形態3の照明システムを示すブロック図
【図9】本発明の実施の形態3の照明システムの制御方法を示すフローチャート
【図10】本発明の実施の形態4の照明システムを示すブロック図
【図11】本発明の実施の形態4の照明システムの制御方法を示すフローチャート
【図12】本発明の実施の形態5の照明システムの制御方法を示すフローチャート
【符号の説明】
【0070】
100 画像センサ
300 演算部
400 制御部
600 照明器具
SA,SB 影
H 人
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の光源と、
制御領域内に設けられ、画像を検出する画像センサと、
画像センサの検知結果に基づき、制御領域内の状況を演算する演算部と、
前記演算部の演算結果に基づき前記光源を点灯制御する制御部とを含む照明システムであって、
前記複数の光源は、点灯制御部からの信号により点灯と消灯とを交互に行い、
前記演算部は、異なる光源が点灯された状態の画像センサの検知結果の複数を照合し、前記検知結果から異なる形状となる輝度部分をキャンセルし、
キャンセル後の出力を前記画像センサの出力として、前記制御部が前記光源を点灯制御するようにした照明システム。
【請求項2】
請求項1に記載の照明システムであって、
前記光源は、可視光光源と、非可視光光源とを含む照明システム。
【請求項3】
請求項1に記載の照明システムであって、
前記制御部は、前記光源の少なくとも1つを、60Hz以上の点滅回数で点滅させるとともに、
前記画像センサは前記点滅タイミングで画像の検出を行なうようにした照明システム。
【請求項4】
請求項2に記載の照明システムであって、
前記非可視光光源は、近紫外線又は赤外線を発生する光源である照明システム。
【請求項5】
可視光光源と非可視光光源とを含む複数の光源と、
制御領域内に設けられ、画像を検出する画像センサと、
画像センサの検知結果に基づき、制御領域内の状況を演算する演算部と、
前記演算部の演算結果に基づき前記光源を点灯制御する制御部とを含む照明システムであって、
前記画像センサは、可視領域に感度をもつ第1の画像センサと、非可視領域に感度をもつ第2の画像センサとを含み、
前記演算部は、第1および第2の画像センサの検知結果の複数を照合し、前記検知結果から異なる形状となる輝度部分をキャンセルし、
キャンセル後の出力を前記画像センサの出力として、前記制御部が前記光源を点灯制御するようにした照明システム。
【請求項6】
請求項5に記載の照明システムであって、
前記非可視光光源は、近紫外線又は赤外線を発生する光源である照明システム。
【請求項1】
複数の光源と、
制御領域内に設けられ、画像を検出する画像センサと、
画像センサの検知結果に基づき、制御領域内の状況を演算する演算部と、
前記演算部の演算結果に基づき前記光源を点灯制御する制御部とを含む照明システムであって、
前記複数の光源は、点灯制御部からの信号により点灯と消灯とを交互に行い、
前記演算部は、異なる光源が点灯された状態の画像センサの検知結果の複数を照合し、前記検知結果から異なる形状となる輝度部分をキャンセルし、
キャンセル後の出力を前記画像センサの出力として、前記制御部が前記光源を点灯制御するようにした照明システム。
【請求項2】
請求項1に記載の照明システムであって、
前記光源は、可視光光源と、非可視光光源とを含む照明システム。
【請求項3】
請求項1に記載の照明システムであって、
前記制御部は、前記光源の少なくとも1つを、60Hz以上の点滅回数で点滅させるとともに、
前記画像センサは前記点滅タイミングで画像の検出を行なうようにした照明システム。
【請求項4】
請求項2に記載の照明システムであって、
前記非可視光光源は、近紫外線又は赤外線を発生する光源である照明システム。
【請求項5】
可視光光源と非可視光光源とを含む複数の光源と、
制御領域内に設けられ、画像を検出する画像センサと、
画像センサの検知結果に基づき、制御領域内の状況を演算する演算部と、
前記演算部の演算結果に基づき前記光源を点灯制御する制御部とを含む照明システムであって、
前記画像センサは、可視領域に感度をもつ第1の画像センサと、非可視領域に感度をもつ第2の画像センサとを含み、
前記演算部は、第1および第2の画像センサの検知結果の複数を照合し、前記検知結果から異なる形状となる輝度部分をキャンセルし、
キャンセル後の出力を前記画像センサの出力として、前記制御部が前記光源を点灯制御するようにした照明システム。
【請求項6】
請求項5に記載の照明システムであって、
前記非可視光光源は、近紫外線又は赤外線を発生する光源である照明システム。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【公開番号】特開2009−238454(P2009−238454A)
【公開日】平成21年10月15日(2009.10.15)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−80518(P2008−80518)
【出願日】平成20年3月26日(2008.3.26)
【出願人】(000005832)パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成21年10月15日(2009.10.15)
【国際特許分類】
【出願日】平成20年3月26日(2008.3.26)
【出願人】(000005832)パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Fターム(参考)】
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