(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に照明灯が配置されている部屋内の映像を撮像する撮像手段、撮像手段で撮像した映像を複数の特徴量算出領域に分割し、各特徴量算出領域毎に撮像手段で撮像した映像から画像特徴量を抽出する抽出手段、各特徴量算出領域毎に抽出手段で抽出した画像特徴量の所定時間間隔毎の時間的変化量を検出する検出手段、検出手段によって各特徴量算出領域毎に検出された画像特徴量の時間的変化量と動き判定用閾値とを各特徴量算出領域毎に比較し、画像特徴量の時間的変化量が動き判定用閾値以下である場合にはその特徴量算出領域に動きが無いと判定し、動き判定用閾値より大きい場合にその特徴量算出領域に動きが有ると判定する第１動き判定手段、動きが有ると判定された特徴量算出領域数が動状態／静止状態判定用基準値以下の場合に部屋内の監視対象が静止状態であると判定し、動きが有ると判定された特徴量算出領域数が動状態／静止状態判定用基準値より多い場合に部屋内の監視対象が動状態であると判定する第２動き判定手段、ならびに第２動き判定手段による過去所定回数の動き判定結果に基づいて、部屋内の監視対象に異常が発生したか否かを判定する異常判定手段を備えた異常検出装置において、
第１動き判定手段によって動きが有ると判定された特徴量算出領域数が、動状態／静止状態判定用基準値より大きい値に設定されている照明灯点滅状態判定用基準値より多いか否かを判定する照明灯点滅状態判定手段、および
第１動き判定手段によって動きが有ると判定された特徴量算出領域数が照明灯点滅状態判定用基準値より多いと判定されたときには、第２動き判定手段による判定動作を実行させないようにする手段、
を備えていることを特徴とする異常検出装置。
【請求項２】
部屋内の照明灯をオン、オフするための照明スイッチに連動して、異常検出装置の電源がオン、オフされることを特徴とする請求項１に記載の異常検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、たとえば、浴室、トイレなどの部屋内において人が倒れるといった異常が発生した場合に、そのことを検出する異常検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
浴室内において入浴者が入浴中に死亡する事故が年々増加しており、入浴者の入浴中での死亡者数が交通事故による死亡者数以上になり、入浴中での事故が注目されてきている。
【０００３】
入浴中での事故の直接的な原因は、入浴中に心不全や脳卒中などで倒れたり、バスタブ中で意識障害が生じて溺死するというものである。しかし、そのような状態となる要因は、原因究明が進んではいるものの、現在の生活様式の変化も重なりなかなか特定できないのが現状である。従って、入浴中の心不全や脳卒中などを防止することはなかなか容易ではない。
【０００４】
しかし、症状が発生するのを防止することができなくても、早期発見により、一命を取り留める可能性はかなり高くなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本出願人は、次のような異常検出装置を開発した。つまり、浴室内の映像を撮像手段によって撮像する。撮像手段で撮像した映像を複数の特徴量算出領域に分割し、各特徴量算出領域毎に撮像手段で撮像した映像から画像特徴量を抽出する。
【０００６】
各特徴量算出領域毎に抽出された画像特徴量の所定時間間隔毎の時間的変化量を検出する。各特徴量算出領域毎に検出された画像特徴量の時間的変化量と動き判定用閾値とを各特徴量算出領域毎に比較し、画像特徴量の時間的変化量が動き判定用閾値以下である場合にはその特徴量算出領域に動きが無いと判定し、動き判定用閾値より大きい場合にその特徴量算出領域に動きが有ると判定する。
【０００７】
動きが有ると判定された特徴量算出領域数が動状態／静止状態判定用基準値以下の場合に入浴者が静止状態であると判定し、動きが有ると判定された特徴量算出領域数が動状態／静止状態判定用基準値より多い場合に入浴者が動状態であると判定する。そして、過去所定回数の動状態／静止状態の判定結果に基づいて、入浴者に異常が発生したか否かを判定する。
【０００８】
ところで、浴室内には照明灯が設けられており、入浴中には照明灯が点灯している。照明灯は、劣化するとちらつく（点滅する）ようになる。照明灯が点滅状態となると、点灯状態と消灯状態とが切り替わる毎に、その切り替わり直後において、撮像手段で撮像した映像から抽出された特徴量算出領域毎の画像特徴量が変化するため、入浴者が静止状態であっても入浴者が動状態であると判定してしまう可能性が高くなる。
【０００９】
このため、部屋内の照明灯が劣化によって点滅状態になると、入浴者が静止状態であったとしても、点灯状態と消灯状態とが切り替わる毎に、入浴者が動状態であると誤判定してしまい、異常を検出できなくなるという問題がある。
【００１０】
この発明は、部屋内の照明灯が劣化によって点滅状態になり、監視対象が静止状態のままであるのに監視対象が動状態であると誤って判定されるのを防止できる異常検出装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明による異常検出装置は、内部に照明灯が配置されている部屋内の映像を撮像する撮像手段、撮像手段で撮像した映像を複数の特徴量算出領域に分割し、各特徴量算出領域毎に撮像手段で撮像した映像から画像特徴量を抽出する抽出手段、各特徴量算出領域毎に抽出手段で抽出した画像特徴量の所定時間間隔毎の時間的変化量を検出する検出手段、検出手段によって各特徴量算出領域毎に検出された画像特徴量の時間的変化量と動き判定用閾値とを各特徴量算出領域毎に比較し、画像特徴量の時間的変化量が動き判定用閾値以下である場合にはその特徴量算出領域に動きが無いと判定し、動き判定用閾値より大きい場合にその特徴量算出領域に動きが有ると判定する第１動き判定手段、動きが有ると判定された特徴量算出領域数が動状態／静止状態判定用基準値以下の場合に部屋内の監視対象が静止状態であると判定し、動きが有ると判定された特徴量算出領域数が動状態／静止状態判定用基準値より多い場合に部屋内の監視対象が動状態であると判定する第２動き判定手段、ならびに第２動き判定手段による過去所定回数の動き判定結果に基づいて、部屋内の監視対象に異常が発生したか否かを判定する異常判定手段を備えた異常検出装置において、第１動き判定手段によって動きが有ると判定された特徴量算出領域数が、動状態／静止状態判定用基準値より大きい値に設定されている照明灯点滅状態判定用基準値より多いか否かを判定する照明灯点滅状態判定手段、および第１動き判定手段によって動きが有ると判定された特徴量算出領域数が照明灯点滅状態判定用基準値より多いと判定されたときには、第２動き判定手段による判定動作を実行させないようにする手段を備えていることを特徴とする。
【００１２】
部屋内の照明灯をオン、オフするための照明スイッチに連動して、異常検出装置の電源がオン、オフされることが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。
【００１４】
図１は、異常状態検出装置の配置例を示す模式図である。
【００１５】
図１において、１は浴室である。２は脱衣場である。３は廊下である。４は台所である。
【００１６】
浴室１と脱衣場２との間の壁には、ドア５が開閉自在に設けられており、ドア５を開けて人が脱衣場２から浴室１内に入室または浴室１から脱衣場２へ退室することができる。浴室１と脱衣場２との間の壁の脱衣場２側には、浴室１内に接地された照明灯７をオンオフさせるための照明スイッチ６が配置されている。
【００１７】
９は、入浴者が異常状態になったことを検出するための異常状態検出装置である。より具体的には、異常状態検出装置９は、浴室１内の映像を撮像するカメラ８（図２参照）を内蔵しており、カメラ８の映像に基づいて、入浴者が異常状態になったことを検出する異常状態検出装置である。
【００１８】
異常状態検出装置９の電源は、照明スイッチ６のオンオフに連動してオンオフされる。つまり、照明スイッチ６がオンされると、照明灯７が点灯されるとともに、異常状態検出装置９の電源がオンとなる。そして、照明スイッチ６がオフされると、照明灯７が消灯されるとともに、異常状態検出装置９の電源がオフとなる。
【００１９】
１０は、浴室１内に入室している人（入浴者）に警報を発するために浴室１内に配置された第１警報器である。１１は浴室１外の人に入浴者の異常を通知するために、例えば台所４に配置された第２警報器である。
【００２０】
図２は、異常状態検出装置９の構成を示している。
【００２１】
カメラ８は、レンズ８ａとＣＣＤ８ｂとからなる。ＣＣＤ８ｂは、レンズ８ａを通して浴室内の光学像を光電変換し、電気信号として出力する。ＣＣＤ８ｂの出力信号は、前処理回路９１に送られる。前処理回路は、ＣＤＳ回路、ＡＧＣ回路およびＡＤＣを備えている。
【００２２】
ＣＣＤ８ｂの出力信号は、ＣＤＳ回路で相関二重サンプリング処理され、さらに、ＡＧＣ回路で最適な振幅にゲイン調整された後、ＡＤＣによりデジタル信号に変換されて、ＹＣ分離回路９２に入力する。
【００２３】
ＹＣ分離回路９２は、デジタルＣＣＤ信号から輝度信号Ｙと色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙを生成する。ＹＣ分離回路９２によって生成された信号Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙは、領域毎積算回路９３に送られる。
【００２４】
領域毎積算回路９３は、図３に示すように、１画面を複数の同一面積の領域（特徴量算出領域）Ｄ１１〜Ｄ４４に分割し、各特徴量算出領域において、信号Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ毎に積算処理または平均処理を行なう。この例では、信号Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ毎に積算処理を行なうものとする。領域毎に積算した結果（以下、画像特徴量という）Ｄ１１〜Ｄ４４は、画像特徴量ＲＡＭ９６に格納される。
【００２５】
タイミング制御部９９は、ＣＣＤ８ｂを駆動するためのＣＣＤ駆動パルスを出力する。また、タイミング制御部９９は、ＣＤＳ回路用にサンプリングパルスを、ＡＤＣ用にサンプリングクロックを出力する。
【００２６】
タイミング制御部９９によって一定のタイミングで入力されるＣＣＤデジタル信号に対し、所定のＹＣ分離、領域毎積算、高周波成分積算および画像特徴ＲＡＭへの書き込みが正常が行なわれるように、タイミング制御部９９は各回路に制御信号を送る。また、タイミング制御部９９は、動き判定を行なうマイクロコンピュータ（以下、マイコン）９７に対して、割り込み信号として映像の垂直同期信号であるＶｓｙｎｃ  信号を出力する。
【００２７】
マイコン９７は、タイミング制御部９９に対し、領域の位置設定などのパラメータ設定を行なう。また、マイコン９７は、映像の明るさを最適化するために、ＡＧＣ回路のゲイン制御や、ＣＰＵＩ／Ｆ９８を通じてタイミング制御を行い、ＣＣＤ８ｂの露光時間制御を行なう。さらに、マイコン９７は、タイミング制御部９９から割り込み信号を受け、映像の出力に同期して動き判定を行なう。
【００２８】
図４は、異常状態検出装置９の電源がオンになっている場合に、マイコン９７が行なう動き判定処理手順を示している。
【００２９】
マイコン９７は、Ｖｓｙｎｃ  信号が入力するまで入力待機状態であり（ステップ１）、Ｖｓｙｎｃ  信号が入力されると、以下の処理を行なう。
【００３０】
Ｖｓｙｎｃ  信号が入力されると、マイコン９７は、ＣＰＵＩ／Ｆ９８を通して、タイミング制御回路９９にパラメータ設定を行なう（ステップ２）。その後、画像特徴量ＲＡＭ９６に格納されている前フィールドの全特徴量算出領域の画像特徴量をＣＰＵＩ／Ｆ９８を通して読み出し（ステップ３）、マイコン９７内部のＲＡＭに格納する（ステップ４）。
【００３１】
全特徴量算出領域の画像特徴量がマイコン９７内部のＲＡＭに格納されると（ステップ５）、マイコン９７は、動き有りの領域数を表す変数ＣｏｕｎｔＭを０  にする（ステップ６）。そして、各特徴量算出領域の特徴量の変化量から、各特徴量算出領域毎の動き判定を行なう。つまり、マイコン９７は、各算出領域毎に画像特徴量ＲＡＭ９６から今回読み出した画像特徴量Ｄｘｙ（ｔ）と画像特徴量ＲＡＭ９６から前回読み出した画像特徴量Ｄｘｙ（ｔ−１）との差の絶対値｜Ｄｘｙ（ｔ）−Ｄｘｙ（ｔ−１）｜が閾値ＳＵＢＴＨより大きいか否かを判定する（ステップ７）。
【００３２】
この判定は、各特徴量算出領域に対して、輝度信号Ｙの積算値の変化量、色差信号Ｒ−Ｙの積算値の変化量および色差信号Ｂ−Ｙの積算値の変化量それぞれについて行われ、いずれか１つでも変化量がＳＵＢＴＨより大きければ、その特徴量算出領域に動きが有ったと判定する。
【００３３】
特徴量算出領域において動きが有ると判定した場合には、マイコン９７は、変数ＣｏｕｎｔＭを１だけインクリメントする（ステップ８）。このようにして、全ての特徴量算出領域についての動き判定が終了すると（ステップ９）、マイコン９７は、動きが有ると判定された領域数ＣｏｕｎｔＭが照明灯点滅状態判定用基準値ＴＨ＿Ｌｉｇｈｔ  より大きいか否かを判定する（ステップ１０）。
【００３４】
照明灯点滅状態判定用基準値ＴＨ＿Ｌｉｇｈｔ  は、映像中に占める人（入浴者）の面積比率より大きい値、たとえば、全特徴量算出領域数の５割以上に設定される。例えば、全特徴量算出領域数が図３のように１６の場合には、照明灯点滅状態判定用基準値ＴＨ＿Ｌｉｇｈｔ  は９個に設定される。
【００３５】
そして、動きが有ると判定された領域数ＣｏｕｎｔＭが照明灯点滅状態判定用基準値ＴＨ＿Ｌｉｇｈｔ  より大きい場合には、ステップ１１以下の処理を行なうことなく、ステップ１に戻る。この理由について説明する。
【００３６】
上述したように、照明灯７は、劣化するとちらつく（点滅する）ようになる。照明灯７が点滅状態となると、点灯状態と消灯状態とが切り替わる毎に、その切り替わり直後において、カメラ８で撮像した映像から抽出された特徴量算出領域毎の画像特徴量が変化するため、入浴者が静止状態であっても入浴者が動状態であると判定してしまう可能性が高くなる。
【００３７】
このため、照明灯７が劣化によって点滅状態になると、入浴者が静止状態であったとしても、点灯状態と消灯状態とが切り替わる毎に、入浴者が動状態であると誤判定してしまい、異常を検出できなくなる。
【００３８】
そこで、ステップ１０は、このような誤判定が起こらないようにするために設けられている。つまり、照明灯７が劣化により点滅状態となっておりかつ点灯状態と消灯状態とが切り替わった直後においては、全特徴量算出領域のうちのほとんどの特徴量算出領域において、画像特徴量が時間的に変化しているため、動きが有ると判定される。
【００３９】
そこで、ステップ１０においては、動きが有ると判定された領域数ＣｏｕｎｔＭが照明灯点滅状態判定用基準値ＴＨ＿Ｌｉｇｈｔ  より大きいか否かを判定し、動きが有ると判定された領域数ＣｏｕｎｔＭが照明灯点滅状態判定用基準値ＴＨ＿Ｌｉｇｈｔ  より大きい場合には、照明灯７が劣化により点滅状態となっておりかつ点灯状態と消灯状態とが切り替わった直後であることに起因して画像特徴量が時間的に変化したと判定しているのである。そして、その場合には、ステップ１１以降で行なわれる入浴者が動き状態であるか静止状態であるかの判定を行なわないようにしているのである。
【００４０】
ステップ１０において、動きが有ると判定された領域数ＣｏｕｎｔＭが照明灯点滅状態判定用基準値ＴＨ＿Ｌｉｇｈｔ  以下の場合には、ステップ１１に移行する。
【００４１】
ステップ１１では、マイコン９７は、動きが有ると判定された領域数ＣｏｕｎｔＭが動状態／静止状態判定用基準値ＴＨ＿Ｃｏｕｎｔ  より大きいか否かを判定する。動状態／静止状態判定用基準値ＴＨ＿Ｃｏｕｎｔ  は、たとえば、全特徴量算出領域数の２割程度に設定される。例えば、全特徴量算出領域数が図３のように１６の場合には、動状態／静止状態判定用基準値ＴＨ＿Ｃｏｕｎｔ  は３個に設定される。
【００４２】
動きが有ると判定された領域数ＣｏｕｎｔＭが動状態／静止状態判定用基準値ＴＨ＿Ｃｏｕｎｔ  以下である場合には、マイコン９７は、入浴者に動きが無いと判定し（ステップ１２）、動きが有ると判定された領域数ＣｏｕｎｔＭが動状態／静止状態判定用基準値ＴＨ＿Ｃｏｕｎｔ  より多い場合には、マイコン９７は、入浴者に動きが有ると判定する（ステップ１３）。そして、ステップ１４に進む。
【００４３】
ステップ１４では、マイコン９７は、過去Ｎ回（Ｎフィールド）分の動き判定において所定のＭ回以上入浴者に動きがあると判定されたか否かを判定する。過去Ｎ回分の動き判定においてＭ回以上入浴者に動きがある場合には、マイコン９７は入浴者が動状態であると判定し（ステップ１５）、そうでない場合にはマイコン９７は入浴者が静止状態であると判定する（ステップ１６）。
【００４４】
入浴者が静止状態であると判定した場合には、内部タイマ（図示略）による計時動作中か否かを判定し（ステップ１７）、計時動作中である場合にはステップ１９に移行する。計時動作中でない場合には、内部タイマによる計時動作を開始させた後（ステップ１８）、ステップ１９に移行する。
【００４５】
ステップ１９以降においては、マイコン９７は、内部タイマによる計時時間が第１所定時間を経過しているか否か（ステップ１９）、内部タイマによる計時時間が第１所定時間より長い第２所定時間を経過しているか否か（ステップ２１）を判定する。
【００４６】
内部タイマによる計時時間が第１所定時間を経過している場合には、マイコン９７は第１警報信号を出力し、浴室１内に設置した第１警報器１０を駆動して浴室１内の人に警告を促す（ステップ２０）。そして、ステップ２１に移行する。
【００４７】
内部タイマによる計時時間が第２所定時間を経過している場合には、マイコン９７は、浴室１内の入浴者に異常が生じたと判定して、第２警報信号を出力し、部屋外、例えば台所４に設置した第２警報器１１を駆動し、外部の人に緊急事態を知らせる（ステップ２２）。そして、ステップ１に戻る。
【００４８】
ステップ２０での警報は、浴室１内で入浴者が居眠りをしている場合があるので、その人を起こすために実行されるものである。また、ステップ２０での警報は、浴槽内などで静止している入浴者に対して、大丈夫か安否を確認するためにも実行されるものである。第１警報器１０は、外部への誤警報を無くすために設けられている。ステップ２２での警報は、浴室内で意識不明など異常な状態が発生したと判断して、外部の人に緊急事態を通知するものである。
【００４９】
上記ステップ１４において、入浴者が動状態であると判定した場合には（ステップ１５）、マイコン９７は、内部タイマによる計時動作をリセット（計時動作が行なわれている場合）するとともに、警報信号を停止（第１または第２警報信号が出力されている場合）した後（ステップ２３）、ステップ１に戻る。
【００５０】
【発明の効果】
この発明によれば、部屋内の照明灯が劣化によって点滅状態になり、監視対象が静止状態のままであるのに監視対象が動状態であると誤って判定されるのを防止できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】異常状態検出装置の配置例を示す模式図である。
【図２】異常状態検出装置の構成を示すブロック図である。
【図３】１画面内に設定された複数の特徴量算出領域を示す模式図である。
【図４】マイコンの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
８  カメラ
８ａ  レンズ
８ｂ  ＣＣＤ
９  異常状態検出装置
９１  前処理回路
９２  ＹＣ分離回路
９３  領域毎積算回路
９６  画像特徴量ＲＡＭ
９７  マイコン
９８  ＣＰＵＩ／Ｆ
９９  タイミング制御部
【図１】
0003557180.tif 000002
【図２】
0003557180.tif 000003
【図３】
0003557180.tif 000004
【図４】
0003557180.tif 000005