(57)【要約】【課題】本発明は、被写体までの距離が大きく異なってくる斜め方向からの画像撮影に用いられるような監視用赤外線カメラ装置に関するものであり、簡単な構成で均一な画像を得ることができる監視用赤外線カメラ装置を提供することを目的とする。【解決手段】  撮像素子部と、照明部２、３とからなる監視用赤外線カメラ装置１００であって、撮像素子部が被写体に対し傾斜して設置され、照明部２、３は、赤外線光源とレンズからなる第１照明部２と、赤外線光源とレンズからなり第１照明部２よりも指向特性が狭く設定されている第２照明部３と、からなり、第１照明部２と第２照明部３の設置角度が異なっている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子部と、照明部と、からなる監視用赤外線カメラ装置であって、
前記照明部は、
赤外線光源とレンズからなる第１照明部と、
前記第１照明部よりも指向特性が狭く設定され、赤外線光源とレンズからなる第２照明部と、からなり、
前記第１照明部と前記第２照明部の設置角度が異なっていることを特徴とする監視用赤外線カメラ装置。
【請求項２】
設置角度が異なる前記第１照明部と前記第２照明部の設置角度の差は、１５〜２５度であることを特徴とする請求項１に記載の監視用赤外線カメラ装置。
【請求項３】
前記第１照明部と前記第２照明部とを取り付ける照明取付部を備えており、
前記照明取付部の傾斜角度が異なっていることを特徴とする請求項１に記載の監視用赤外線カメラ装置。
【請求項４】
被写体の正面が垂直方向であるとき、
最上部に前記撮像素子部が配置され、
前記撮像素子部の下方に前記第１照明部が配置され、
前記第１照明部の下方に前記第２照明部が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の監視用赤外線カメラ装置。
【請求項５】
前記撮像素子部は、前記第１照明部及び前記第２照明部よりも被写体側に突出していることを特徴とする請求項４に記載の監視用赤外線カメラ。
【請求項６】
前記撮像素子部の設置領域と、前記第１、第２照明部の設置領域とは、仕切られていることを特徴とする請求項１に記載の監視用赤外線カメラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は監視用赤外線カメラ装置に関する。詳しくは、斜め方向からの画像撮影に用いられる監視用赤外線カメラ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
赤外線を発光する照射部と被写体から反射した赤外線を撮像する撮像素子部を有し、夜間でも撮影が可能な赤外線カメラ装置が、種々の監視に使用されている。この監視用赤外線カメラ装置を利用したものとして、例えば、非特許文献１、非特許文献２に記されるような、ベッド上の患者を見守る見守りシステムが知られている。非特許文献２ではベッドと頭部の位置を認識して就床／起床／離床を判定し、看護師へ起床／離床を知らせている。
【０００３】
ところで、ベッド上の患者の見守りを行う場合、特許文献１の段落番号［００２０］に記されているように、監視用赤外線カメラ装置をベッドの真上に取り付けて、下方向を撮影することは、患者の就寝時の視野領域内にカメラが入るので患者が監視されているという嫌な気持ちを抱くことから好ましくない。そこで、監視用赤外線カメラ装置を撮影用の支柱に取り付けたり、壁に取り付けたりして、ベッドを斜め上から撮影することが多い。
【０００４】
このように斜め方向から、監視対象者を撮影する場合、撮影対象範囲における監視用赤外線カメラと被写体との距離が角度によって大きく異なるため、ベッドの奥の方では光量不足の領域が生じる等、均一な画像を得ることが難しい。
【０００５】
均一な画像が得られなければ、その画像を用いて画像処理を行う特許文献２等の見守りシステムにおいては、判定結果に大きく影響してしまい、誤判定が増えてしまう。
【０００６】
このように被写体までの距離が大きく異なる場合に、均一画像を得るものとして、特許文献３の撮像装置がある。これは、撮像素子の周りに配置される照明手段として、指向特性の異なる照明手段を用いるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−９９１４０号公報
【特許文献２】特許５７８２７３７号公報
【特許文献３】特開２０１４−１０３３６号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】株式会社アルコ・イーエックス、病床見守りシステム、インターネット〈http://www.alco-ex.jp/product/patientwatcher.html〉
【非特許文献２】株式会社富士通研究所、２０１４年５月１３日プレスリリース、インターネット〈http://pr.fujitsu.com/jp/news/2014/05/13-1.html〉
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献３の撮像装置はその図９に示されるように共通の光源基板上に複数のＬＥＤチップを配置し、ＬＥＤチップの位置や前方に配置されるレンズの位置をそれぞれ変位させることで指向特性を異ならせるものであるから、汎用光源を使うことができず、ＬＥＤチップやレンズに関して専用の設計が必要となることから、開発や生産面でコストアップになるという問題があった。
【００１０】
このような問題があることから、まず本願の発明者は、指向特性の狭いナロータイプと、指向特性の広いワイドタイプの二種類の汎用光源を用いて、撮像素子の周りに同じ設置角度で光源を配置して監視用赤外カメラ装置を作成し、この装置を見守りシステムに使用してみた。
【００１１】
しかしながら、実際には均一な画像を得ることが難しく、特に頭側での画像が暗くなり、正確な就床／起床／離床などの判定に支障をきたすという問題が生じた。
【００１２】
本発明は、角度によって被写体までの距離が大きく異なってくる斜め方向からの画像撮影に用いられるような監視用赤外線カメラ装置に関するものであり、簡単な構成で均一な画像を得ることができる監視用赤外線カメラ装置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】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明の監視用赤外線カメラ装置は、撮像素子部と、照明部と、からなる監視用赤外線カメラ装置であって、前記照明部は、赤外線光源とレンズからなる第１照明部と、前記第１照明部よりも指向特性が狭く設定され、赤外線光源とレンズからなる第２照明部と、からなり、前記第１照明部と前記第２照明部の設置角度が異なっていることを特徴とする。
【００１４】
この構成により、従来のようなＬＥＤチップやレンズに関してわざわざ専用の設計を行うことなく、汎用性ある市販のＬＥＤを使用して均一な画像を得ることができる監視用赤外線カメラ装置を提供することができる。また、異なる指向特性の第１照明部と第２照明部との設置角度を異ならせるという構成で均一な画像を簡単に得ることができる監視用赤外線カメラ装置を提供することができる。そして、このような監視用赤外線カメラ装置を、例えば患者の見守りシステムに用いることで、均一な照度によって、頭部とベッドの輪郭を正しく認識することができるので、正確な就床／起床／離床などの判定を実現することが可能となる。
【００１５】
また、本発明の監視用赤外線カメラ装置においては、設置角度が異なる前記第１照明部と前記第２照明部の設置角度の差は、１５〜２５度であることが好ましい。
【００１６】
また、本発明の監視用赤外線カメラ装置は、前記第１照明部と前記第２照明部とを取り付ける照明取付部を備えており、前記照明取付部の傾斜角度が異なっていることが好ましい。
【００１７】
このような構成であれば、照明取付部により第１照明部と第２照明部との設置角度を簡単に精度良く変えることができる。また、照明取付部の形状をヒートシンク形状にすることもできるので、照明部からの熱を効率良く放熱できる。
【００１８】
また、本発明の監視用赤外線カメラ装置においては、被写体の正面が垂直方向であるとき、最上部に前記撮像素子部が配置され、前記撮像素子部の下方に前記第１照明部が配置され、前記第１照明部の下方に前記第２照明部が配置されていることを特徴とする。
【００１９】
このような構成の監視用赤外線カメラ装置は、前屈の猫背形になることから、背面側が広くなり、高温となる照明部の放熱面積を広く確保することができる。室内で使用するタイプ、特にベッド上を監視するタイプの監視用赤外線カメラは、できるだけ小型化が望まれるため、小型であっても放熱性の高いことが重要である。
【００２０】
また、本発明の前記撮像素子部は、前記第１照明部及び前記第２照明部よりも被写体側に突出していることを特徴とする。このように、撮像素子部が、第１照明部２、第２照明部３よりも被写体側へ突出することで、下方の第１照明部及び第２照明部が監視用赤外線カメラ装置の直下を撮影した際に写り込むのを防ぐことができる。
また、本発明の監視用赤外線カメラ装置においては、前記撮像素子部の設置領域と、前記第１、第２照明部の設置領域とは、仕切られていることが好ましい。
【００２１】
これにより、監視用赤外線カメラ装置内での照明部からの光の写り込みを防止することができる。この監視用赤外線カメラ装置を、見守りシステムに用いる場合に、写り込みによる誤判定を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態の監視用赤外線カメラ装置の外観の要部を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態の外観の要部を示す平面図である。
【図３】図２の上遮光板と下遮光板を透かした透視図である。
【図４】図２のIV−IV断面図である。
【図５】第１照明部と第２照明部の設置角度を示す図である。
【図６】頭部とベッドの輪郭の検出例を示す撮像である。
【図７】頭部の種々の位置を示す平面図である。
【図８】第２実施形態の監視用赤外線カメラ装置の要部を示す右側面図である。
【図９】図９Ａは第３実施形態の監視用赤外線カメラ装置の要部を示す正面図であり、図９Ｂは図９ＡのIXB−IXB断面図である。
【図１０】図１０Ａは図９ＡのXA−XA断面図であり、図１０Ｂは図９ＡのXB−XB断面図である。
【図１１】図１１Ａは第４実施形態の監視用赤外線カメラ装置の要部を示す正面図であり、図１１Ｂは図１１ＡのXIB−XIB断面図である。
【図１２】図１２Ａは図１１ＡのXII−XII断面図であり、図１２Ｂは図１２Ａの第１照明取付金具の螺着を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、実施形態及び図面を参照にして本発明を実施するための形態を説明するが、以下に示す実施形態は、本発明をここに記載したものに限定することを意図するものではなく、本発明は特許請求の範囲に示した技術思想を逸脱することなく種々の変更を行ったものにも均しく適用し得るものである。なお、この明細書における説明のために用いられた各図面においては、各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせて表示しており、必ずしも実際の寸法に比例して表示されているものではない。
【００２４】
［第１実施形態］
図１〜図４を用いて、監視用赤外線カメラ装置１００の要部の構成を説明する。監視用赤外線カメラ装置１００は、撮像素子部と、照明部と、からなる。より詳しくは、図１〜図４に示すように監視用赤外線カメラ装置１００は、カメラ部１、第１照明部２、第２照明部３、メイン基板４と、これらを収容する第１パネルＰ１、第２パネルＰ２、上遮光板Ｐ３、下遮光板Ｐ４、右側板Ｐ５、左側板Ｐ６、４本の第１ネジＮ１、８本の第２ネジＮ２、１２本の第３ネジＮ３からなる。
【００２５】
第１パネルＰ１と第２パネルＰ２は、アルミニウムを押し出し材である。第１パネルＰ１は、主にカメラ部１を取り付けるためのものである。また、第２パネルＰ２は、主に第１照明部２、第２照明部３、メイン基板４を取り付けるためのものである。ここで、第２パネルＰ２は、第１照明部２、第２照明部３を取り付ける照明取付部ＰＸ（第１取付部Ｘ１及び第２取付部Ｘ２）と、メイン基板４を取り付ける基板取付部ＰＹと、で主に構成されている。なお、本実施形態においては第１パネルＰ１と第２パネルＰ２で構成しているが、一体として１つの部品で構成しても構わない。また、メイン基板取付用のパネルを別体とする等、２つ以上の部品で構成することも可能である。
また、上遮光板Ｐ３と下遮光板Ｐ４は、可視光を遮って赤外線を透光させるフィルタである。右側板Ｐ５と左側板Ｐ６は、射出成形される合成樹脂である。
【００２６】
カメラ部１は、被写体から反射された赤外線により被写体を撮像する撮像素子部１１と、この撮像素子部１１が搭載されるカメラ用基板１２からなる。この撮像素子部１１は、画角が１００度程度の広角レンズを有するものとなっており、ベッド及びその周辺を撮影できるものである。図４、図５に示すように、撮像素子部１１は、ボルト、ナットからなる４本の第１ネジＮ１によってカメラ用基板１２に螺着される。このカメラ用基板１２は、第１パネルＰ１の上下２つの第１溝Ｐ１１に嵌入される。この時、カメラ部１は、図５に示すように、監視用赤外線カメラ装置１００が設置された状態で、撮像の中心方向Ｄ１が水平線（ベッドの床面）に対して４５度になるように保持されている。なお、ここに記載した角度や以下に述べる角度や数値については、厳密なものではなく、製品設計時や製品設置時における誤差や多少の幅を許容するものであり、例えば角度については２〜３度の違いについては許容される値である。
【００２７】
また、撮像素子部１１の先端近傍には、第１パネルＰ１から延在する遮光リブＰ１２が上下２つ設けられている。そして、下側の遮光リブＰ１２によって、撮像素子部１１の撮像設置領域と、第１照明部２、第２照明部３の照明設置領域とが、それぞれ別々に仕切られた構成となっている。これにより、監視用赤外線カメラ装置１００の内部で生じる第１照明部２や第２照明部３からの反射光等、装置内部における撮像素子部１１周辺での余計な光の写り込みを防止することができる。なお、この防止策として、遮光リブＰ１２に代わり筒状のフードを追加することもできる。
【００２８】
第１照明部２は、赤外線ＬＥＤからなる赤外線光源と、前方のレンズ部材と、赤外線光源を実装する実装基板で構成され、この時実装基板の裏面側が第１取付面２２となる。また、第２照明部３も同様に、赤外線ＬＥＤからなる赤外線光源と、前方のレンズ部材と、赤外線光源を実装する実装基板で構成され、実装基板の裏面側が第２取付面３２となる。なお、第１取付面２２、第２取付面３２を構成する実装基板は、熱対策としてアルミニウム等のメタルベース基板が好ましい。
【００２９】
ここで、第１照明部２の第１指向特性２１は、レンズ部材により広くなっており、例えば、指向半値角（Half angle）が±７５度で広く短く射光するよう設計されている。このような第１照明部２は、一例として、市販のOsram Opto Semiconductors製のＳＦＨ４７２６Ｓを用いて簡単に実現することができる。
【００３０】
また、第２照明部の第２指向特性３１は、レンズ部材により狭くなっており、例えば指向半値角が±４５度で狭く長く射光するよう設計されている。このような第２照明部２についても、例えば、市販のOsram Opto Semiconductors製のＳＦＨ４７２５Ｓを用いて実現することができる。
【００３１】
図４、図５に示すように、第１照明部２は、カメラ部１の下方且つ第２照明部３の上方に位置する。また、第１照明部２と第２照明部３は、それぞれ８本の第２ネジＮ２によって第１取付面２２、第２取付面３２が（第２パネルＰ２の）照明取付部ＰＸの第１取付部Ｘ１、第２取付部Ｘ２に、熱伝導性のよい接着樹脂や接着シート（図示せず）を介して螺着される。この時、第１照明部２の第１取付面２２と第２照明部３の第２取付面３２は、角度が異なって螺着され保持される。
【００３２】
具体的には、照明取付部ＰＸにおける第１取付部Ｘ１を傾斜させ、第１照明部２の射光の中心方向Ｄ２が、水平線に対して３５度になるように、つまり、第１照明部２の第１取付面２２は、垂直線に対して３５度で保持される。
【００３３】
一方、第２照明部３の射光の中心方向Ｄ３は、照明取付部ＰＸにおける第２取付部Ｘ２を傾斜させ、水平線に対して２０度になるように、つまり、第２照明部３の第２取付面３２は、垂直線に対して２０度で保持される。
【００３４】
なお、撮像素子部１１の撮像の中心方向Ｄ１を基準にすると、第１照明部２は、第１照明部２の射光の中心方向Ｄ２がＤ１に対して上方に１０度傾斜するように保持されている。また、第２照明部３は、第２照明部３の射光の中心方向Ｄ３がＤ１に対して上方に２５度傾斜するように保持されている。つまり、撮像素子部１１が、被写体に対し４５度の角度で設置されているとき、第１照明部２は撮像素子部１１よりも１０度傾斜して設置され、第２照明部は、撮像素子部１１よりも２５度傾斜して設置されている。
【００３５】
ところで、監視用のカメラ装置の場合、第１照明部２、第２照明部３に用いる赤外線ＬＥＤは、パワーＬＥＤと呼ばれるような高出力タイプが好ましい。従って、高出力の第１照明部２と第２照明部３は、使用中非常に高温となる。本実施形態においては、放熱のために、照明取付部ＰＸにおける第１取付部Ｘ１と第２取付部Ｘ２とは、図４に示すように肉厚となっている。また、放熱面積を増加させるために、第１取付部Ｘ１と第２取付部Ｘ２の背面側に４枚の放熱フィンＰ２１が、設けられている。このように、第１照明部２、第２照明部３が取り付けられる照明取付部ＰＸは、肉厚の取付部（第１取付部Ｘ１、第２取付部Ｘ２）と放熱フィンＰ２１とで構成されるヒートシンク形状となっている。
【００３６】
また、水平線に対して傾斜が大きい第１照明部２が第２照明部３の上方に位置する構成となっているため、後述するように監視用赤外カメラ装置１００は、前屈の猫背形になる。従って、第１照明部２と第２照明部３の背面側の放熱フィンＰ２１は、先端が広がって延在する構成となり、これにより放熱効果が非常に向上する。
【００３７】
また、第２パネルＰ２は、照明取付部ＰＸと、基板取付部ＰＹとを一体にして構成されている。従って、照明取付部ＰＸにおける熱が、基板取付部ＰＹ側にも伝わり放熱できることから、監視用赤外線カメラ装置１００は、より放熱効果の高いものとなっている。
【００３８】
メイン基板４は、第２照明部３の下方に位置し、監視用赤外線カメラ装置１００を操作、制御するためのものである。ここで、メイン基板４が取り付けられる基板取付部ＰＹは、図４に示すように筒形状となっている。このように基板取付部ＰＹを筒状に構成することで、監視用赤外線カメラ部１００は、照明取付部ＰＸからの熱を筒状部分の全周で効率良く放熱することができるようになっている。
【００３９】
メイン基板４は、筒形状からなる基板取付部ＰＹの内側、上下２つの第２溝Ｐ２２に側方からスライドされて嵌入される。メイン基板４は、例えば、右側板Ｐ５に設けられている（図示していない）外部接続用端子と接続し、撮影した画像を部接続用端子に接続されるケーブルを介して外部の処理装置へと送信する。
【００４０】
なお、例えば、監視用赤外線カメラ装置１００を見守りシステムに利用するような場合、取得した画像を用いて就寝／起床／離床の判定を行う判定部をメイン基板４に備える構成とすることもできる。
【００４１】
上遮光板Ｐ３は、カメラ部１の前方に位置し、第１パネルＰ１の上下２つの第３溝Ｐ１３に嵌入される。この上遮光板Ｐ３は、可視光を遮断し、赤外線を透過させるフィルタからなり、カメラ部１へ入射する可視光を遮るとともに、患者Ｈが撮像に気付くのを防止するために用いる。
【００４２】
下遮光板Ｐ４は、第１照明部２と第２照明部３の前方に位置し、第２パネルＰ２の上下２つの第４溝Ｐ２３に嵌入される。本実施形態においては、下遮光板Ｐ４も上遮光板Ｐ３と同じく可視光を遮断し赤外線を透過させるフィルタであり、主に患者Ｈが撮像に気付くのを防止するために用いている。なお、下遮光板Ｐ４は、一枚のフィルタを用いて第１照明部２と第２照明部３の前方に配置しているが、第１照明部２、第２照明部３の前方にそれぞれフィルタを配置する構成でもよい。
【００４３】
第１パネルＰ１には組み立て用の３つの貫通第１ネジ下孔Ｐ１４が設けられている。また、第２パネルＰ２の下方には監視用赤外線カメラ装置１００をスタンドＳに取り付けるための取付孔Ｐ２４（図１においては図示せず）と、組み立て用の３つの貫通第２ネジ下孔Ｐ２５が設けられている。そして、第２パネルＰ２の上方に第１パネルＰ１が配置され、第１パネルＰ１と第２パネルＰ２が右側板Ｐ３と左側板Ｐ４によって合計１２本の第３ネジＮ３で連結される。
【００４４】
なお、図３に示すように、カメラ部１、第１照明部２と第２照明部３からメイン基板４への配線Ｋのために、第１パネルＰ１と第２パネルＰ２の右側板Ｐ５側の必要な箇所が、押出成形後のフライス盤加工で切り欠かれている。そして各配線Ｋは束ねられ、切欠きによる溝部分に配置されることで、監視用赤外線カメラ装置１００は、組み立てられている。
【００４５】
このように監視用赤外線カメラ装置１００は、上方に向かって、２０度傾斜の第２照明部３、３５度傾斜の第１照明部２、４５度傾斜のカメラ部１というように徐々に傾くように配設されている。従って、監視用赤外線カメラ装置１００は、図４に示すように猫背のように前のめりの形状となっている。前屈した形状とすることで、前述したように監視用赤外線カメラ装置１００は、第１照明部２と第２照明部３からの熱を効率よく放熱することができる。また、撮像素子部１１が、第１照明部２、第２照明部３よりも被写体側へ位置することになる。このように最上部に位置する撮像素子部１１が、第１照明部２、第２照明部３よりも被写体側へ突出することで、撮像素子部１１よりも下方に位置する第１照明部２、第２照明部３が監視用赤外線カメラ装置１００の直下を撮影した際の障害となることを防ぐことができる。また、このような形状はデザイン面でも優れており、監視用赤外線カメラ装置１００を監視用カメラではなく照明装置のような物として監視対象者に認識させることもできるため、監視されているという不快感を低減することができる。
【００４６】
また、本実施形態の監視用赤外線カメラ装置１００は、第１照明部２と第２照明部３の設置角度を変える具体的な方法として、第２パネルＰ２の照明取付部ＰＸにおける第１取付部Ｘ１と第２取付部Ｘ２との角度を変えて実現している。他の方法としては、照明取付部ＰＸを単一構造（第１取付部Ｘ１と第２取付部Ｘ２とを同じ構造）としておき、例えば、第１照明部２の実装基板の断面形状（厚さ）を楔状に変える構成や、実装基板の第１取付面２２と第１取付部Ｘ１との間に他部材を配置する構成も考えられる。
【００４７】
しかしながら、本実施形態のように、照明取付部ＰＸの第１取付部Ｘ１と第２取付部Ｘ２との角度を変える構成は、第２パネルＰ２の押出成形によって簡単に精度良く実現することができる。また、照明取付部ＰＸの形状を上述したようなヒートシンク形状とすることも簡単にできるので、効率良く放熱を行うことができる。
【００４８】
そして、監視用赤外線カメラ装置１００をベッド上の患者Ｈの監視に用いる場合、図５に示すように、監視用赤外線カメラ装置１００の撮像素子部１１の位置が患者ＨのベッドＢの頭部Ｈ１側のベッドから１．３ｍ（床面から１．７ｍ）の位置になるように、専用のスタンドＳに監視用赤外線カメラ装置１００が取り付けられる。
【００４９】
なお、監視用赤外線カメラ装置１００の取り付けは、スタンドＳを用いることなく病室の壁に直接取り付けてもよい。このような壁への直接の取り付けは、例えば図４に破線で示す取付板Ｗを用いることができる。この取付板Ｗは、板金を折り曲げて構成されている。そして、取付板Ｗの一端側は、スタンドＳへの取り付けのための取付孔Ｐ２４を介して第２パネルＰ２へネジで固定される。また、取付板Ｗの他端側は、最下部の放熱フィンＰ２１の屈曲した先端と係合して第２パネルＰ２へ固定される。そして、取付板Ｗは、壁へ螺着するためのネジ孔が板金の垂直面に設けられた構成となっている。このような構成の取付板Ｗを用いて監視用赤外線カメラ装置１００は、壁に直接取り付けることも可能である。
【００５０】
このような構成の監視用赤外線カメラ装置１００を患者見守りシステムに用いるよう場合、図６に例示するように、患者見守りシステムでは、ベッドＢの輪郭認識Ｂ１と患者Ｈの頭部Ｈ１の輪郭領域認識Ｈ１１を行い、ベッドＢと頭部Ｈ１の相対的な位置関係から患者の就寝／起床／離床を判定する。これらのベッドＢの輪郭認識Ｂ１、頭部Ｈ１の輪郭領域認識Ｈ１１を正しく行うためには、図７に示すベッドＢの全体と、患者の就寝時／ベッドに座った時／ベッドの傍に立った時の頭部Ｈ１を均等に赤外線で照射しなければならない。なお、暗いのは露出不足で当然ながら、明る過ぎるのも露出過多となって誤認識となる。
【００５１】
この時、監視用赤外線カメラ装置１００では、指向半値角が±７５度で広く短く射光する第１指向特性２１の第１照明部２は、水平線に対して射光の中心が３５度になるように配設されている。これにより、第１照明部２は、ベッドＢのスタンドＳ側の領域を中心に照射する。
【００５２】
一方、第１照明部２のみではベッドＢのスタンドＳとは逆側の領域、特に患者のベッドに座った時／ベッドの傍に立った時の頭部Ｈ１が照射不足となる。そこで、指向半値角が±４５度で狭く長く射光する第２指向特性３１の第２照明部３が、水平線に対して射光の中心が２０度になるように配設されている。このように、追加の第２照明部３は、ベッドＢのスタンドＳ側の領域が明る過ぎないように、指向半値角が狭く且つ第１照明部２よりも水平線に近い角度で照射される。
【００５３】
これにより、本実施形態の監視用赤外線カメラ装置１００は、図７に示すベッドＢの全体と、患者の就寝時／ベッドに座った時／ベッドの傍に立った時の頭部Ｈ１を均等に赤外線で照射することができる。従って、患者見守りシステムに用いた場合でも、ベッドＢの輪郭認識Ｂ１と頭部Ｈ１の輪郭領域認識Ｈ１１を正しく行い、患者の起床や離床を精度よく判定することができる。
【００５４】
また、第１照明部２と第２照明部３の設置角度が異なって設置されていることで、上記の効果を奏しているが、本発明者は、様々な設置角度で検証を行った。その結果、第２照明部３は、水平線に対して照射の中心が２０度前後になるように設置するのがよく、このように設置する第２照明部３に対して、第１照明部１は、その設置角度の差が１５〜２５度の範囲（つまり、第１照明部２が水平線に対して照射の中心角度が３５〜４５度の範囲になるように設置）であれば、上記のような効果を奏することができる監視用赤外線カメラ装置１００を実現することができる。
【００５５】
［第２実施形態］
次に、図８を用いて、第２実施形態の監視用赤外線カメラ装置１００Ａを説明する。図９はカメラ部１、第１照明部２、第２照明部３と透視した右側面図である。第２実施形態の監視用赤外線カメラ装置１００Ａにおいては、第１実施形態の監視用赤外線カメラ装置１００と構成が同一の部分については同一の参照符号を付与してその詳細な説明は省略し、構成が異なる同一名の部分については参照符号に添え字「Ａ」を付す。
【００５６】
図８に示すように、第２実施形態の監視用赤外線カメラ装置１００Ａのカメラ部１と第１照明部２と第２照明部３の上下関係は、第１実施形態とは逆である。つまり、監視用赤外線カメラ装置１００Ａは、カメラ部１の設置角度が４５度の第１パネルＰ１Ａが第２パネルＰ２Ａの下方に配設されている。第２パネルＰ２Ａでは、照明取付部ＰＸＡが基板取付部ＰＹＡの下方に配設されている。照明取付部ＰＸＡでは、第１照明部２の設置角度が３５度の第１取付部Ｘ１Ａが、第２照明部３の設置角度が２０度の第２取付部Ｘ２Ａの下に配設されている。このような配列であっても、第１照明部２の第１取付面２２と第２照明部３の第２取付面３２は角度が異なっているので、第１実施形態と同様に、第２実施形態の監視用赤外線カメラ装置１００ＡもベッドＢの全体と、患者の就寝時／ベッドに座った時／ベッドの傍に立った時の頭部Ｈ１を均等に赤外線で照射することができる。
【００５７】
なお、第１実施形態の監視用赤外線カメラ装置１００は、図４に示すように猫背のように前のめりの形状となっていたが、本実施形態においては図８に示すように反り返ったような形状となる。このような形状もデザイン面で優れており、第１実施形態及び本実施形態のように本発明は、監視用赤外線カメラ装置におけるデザインの幅を広げる製品設計を可能とする。
【００５８】
［第３実施形態］
次に、図９Ａ、図９Ｂ、図１０Ａ、図１０Ｂを用いて、第３実施形態の監視用赤外線カメラ装置１００Ｂを説明する。図９Ａはカメラ部１、第１照明部２、第２照明部３を透視した正面図であり、図９Ｂは図９ＡのIXB−IXB断面図である。図１０Ａは、図９ＡのXA−XA断面図であり、図１０Ｂは、図９ＡのXB−XB断面図である。また、第３実施形態の監視用赤外線カメラ装置１００Ｂにおいては、第１実施形態の監視用赤外線カメラ装置１００と構成が同一の部分については同一の参照符号を付与してその詳細な説明は省略し、構成が異なる同一名の部分については参照符号に添え字「Ｂ」を付す。
【００５９】
第３実施形態の監視用赤外線カメラ装置１００Ｂは、カメラ部１を収容する第１パネルＰ１Ｂと、第１照明部２を収容する第２パネルＰ２Ｂと、第２照明部３を収容する第３パネルＰ７と、右側板Ｐ５Ｂと、左側板Ｐ６Ｂと、３つのパネルＰ１Ｂ、Ｐ２Ｂ、Ｐ７を右側板Ｐ５Ｂと左側板Ｐ６Ｂで挟持するための図示しない４本の長い第３ネジと、照明取付金具５からなる。
【００６０】
また、図９Ａに示すように、第３実施形態の監視用赤外線カメラ装置１００Ｂは、向かって左から順に第１照明部２を収容する第２パネルＰ２Ｂ、カメラ部１を収容する第１パネルＰ１Ｂ、第２照明部３を収容する第３パネルＰ７が横方向に並んだ構成となっている。
【００６１】
照明取付金具５は、照明取付部を形成し、第２パネルＰ２Ｂ内の第１取付部Ｘ１Ｂと、第３パネルＰ７内の第２取付部Ｘ２Ｂと、第１パネルＰ１Ｂを通って第１取付部Ｘ１Ｂと第２取付部Ｘ２Ｂを連結する連結部５１からなる。また、照明取付金具５は、熱伝導性を高めるために肉厚のアルミニウム板が板金加工されたものである。
【００６２】
そして、第１取付部Ｘ１Ｂは、連結部５１から延在した舌片が曲げ加工されることによって形成され、第２取付部Ｘ２Ｂも連結部５１から延在した舌片が曲げ加工されることによって形成される。また、連結部５１は、第２パネルＰ２Ｂと第３パネルＰ７にそれぞれ第４ネジＮ４で螺着される。また、連結部５１が螺着される第２パネルＰ２Ｂと第３パネルＰ７の部分は、放熱のために肉厚となり、放熱フィンＰ２１Ｂ、Ｐ７１が形成されている。
【００６３】
第３実施形態の監視用赤外線カメラ装置１００Ｂは、箱型であるが、連結部５１はカメラ部１の撮像の中心方向Ｄ１が水平線に対して４５度になるように設置される。この設置状態で、第１照明部２の設置角度が３５度になるように第１取付部Ｘ１Ｂが曲げ加工され、第２照明部３の設置角度が２０度になるように第２取付部Ｘ２Ｂが曲げ加工される。
【００６４】
このように、第１実施形態や第２実施形態のように縦並びの配置でなく、横並びの配設であっても、第１照明部２の第１取付面２２と第２照明部３の第２取付面３２の設置角度を異ならせることもできる。そして、第３実施形態の監視用赤外線カメラ装置１００Ｂも、ベッドＢの全体と、患者の就寝時／ベッドに座った時／ベッドの傍に立った時の頭部Ｈ１を均等に赤外線で照射することができる。
【００６５】
また第３実施形態の監視用赤外線カメラ装置１００Ｂは、照明取付部を形成する照明取付金具５が、第２パネルＰ２Ｂ、第３パネルＰ７と別体で構成されている。従って、監視用赤外線カメラ装置１００Ｂは、照明取付金具５の第１取付部Ｘ１Ｂと第２取付部Ｘ２Ｂの曲げ角度を変更するのみで第１照明部２や第２照明部３の設置角度を変更することができるという長所がある。なお、監視用赤外線カメラ装置１００Ｂの放熱性をより高めるために、第１取付部Ｘ１Ｂと第２取付部Ｘ２Ｂに削り起こし加工で放熱フィンを形成することもできる。また、照明取付金具５は、第１パネルＰ１Ｂにおける第１取付部Ｘ１Ｂと第２取付部Ｘ２Ｂを連結する連結部５１を設けない構成とすることもできる。
【００６６】
［第４実施形態］
次に、図１１Ａ、図１１Ｂ、図１２Ａ、図１２Ｂを用いて、第４実施形態の監視用赤外線カメラ装置１００Ｃを説明する。図１１Ａはカメラ部１、第１照明部２、第２照明部３を透視した正面図であり、図１１Ｂは図１１ＡのXIB−XIB断面図である。図１２Ａは図１１ＡのXII−XII断面図である。また、図１２Ｂは図１２Ａの第１照明取付金具６の螺着を示す正面図である。第４実施形態の監視用赤外線カメラ装置１００Ｃにおいては、第１実施形態の監視用赤外線カメラ装置１００と構成が同一の部分については同一の参照符号を付与してその詳細な説明は省略し、構成が異なる同一名の部分については参照符号に添え字「Ｃ」を付す。
【００６７】
第４実施形態の監視用赤外線カメラ装置１００Ｃは、カメラ部１を収容する第１パネルＰ１Ｃと、第１照明部２と第２照明部３とを収容する第２パネルＰ２Ｃと、右側板Ｐ５Ｃと、左側板Ｐ６Ｃと、２つのパネルＰ１Ｃ、Ｐ２Ｃを右側板Ｐ５Ｃと左側板Ｐ６Ｃで挟持するための図示しない４本の長い第３ネジと、第１照明取付金具６と、第２照明取付金具７からなる。
【００６８】
また、図１１Ａに示すように、第４実施形態の監視用赤外線カメラ装置１００Ｃは、向かって右にカメラ部１を収容する第１パネルＰ１Ｃ、左に第１照明部２と第２照明部３を収容する第２パネルＰ２Ｂが横方向に並んだ構成となっている。
【００６９】
第１照明取付金具６、第２照明取付金具７は、アルミニウム材からなり、照明取付部を形成する。そして、図１２Ａに示すように、第１照明部２、第２照明部３が、それぞれ第２ネジＮ２で螺着される。また、第１照明取付金具６、第２照明取付金具７は、第１照明取付金具６を上にして上下に並んで第２パネルＰ２Ｃに第５ネジＮ５で螺着される。また、第１照明取付金具６と第２照明取付金具７が当接する第２パネルＰ２Ｃの部分は、放熱のために肉厚となっており、放熱フィンＰ２１Ｃが形成されている。
【００７０】
ここで、第１照明取付金具６と第２パネルＰ２Ｃは、図１２に示すように円弧面６ａ、Ｐ２Ｃａで当接している。そして、第１照明取付金具６の両端に設けられている取付孔６１は長孔となっており、第１照明取付金具６は、円弧面Ｅａを有する座金Ｅを介して第５ネジＮ５で第２パネルＰ２Ｃに螺着される。このような構成により、第１照明部２の取付角度は、第２パネルＰ２Ｃに対して微調整することが可能となっている。また、同様の構成により、第２照明取付金具７も第２照明部３の取付角度が、第２パネルＰ２Ｃに対して微調整することが可能となっている。このように、照明部の取付角度を微調整できる構成性は、特に監視用赤外線カメラ装置１００Ｃを用いる場合に、ベッドの高さや距離が実施形態１で説明した場合と異なるような場合にも微調整できるので効果的である。
【００７１】
また、第１照明取付金具６と第２照明取付金具７の円弧面６ａ、７ａの半径は、同一となっている。従って、監視用赤外線カメラ装置１００Ｃは、第１照明取付金具６と第２照明取付金具７の上下を取り換えることも可能である。また、第１照明取付金具６と第２照明取付金具７は第２パネルＰ２Ｃとは別体であるので、他の角度の照明取付金具と取り換えることにより、照射角度を変更することも可能である。
【００７２】
このように、第４実施形態の監視用赤外線カメラ装置１００Ｃは、照明取付部を形成する第１照明取付金具６と第２照明取付金具７とが、別々で構成されており、また第２パネルＰ２Ｃとも別体で構成されている。
【００７３】
また、第４実施形態の監視用赤外線カメラ装置１００Ｃは、図１１Ｂ、図１２Ａに示すように、上段に第１照明部２とカメラ部１が横に並んで配設され、その下段に第２照明部３が配設された構成となっている。このような配設によって、よりコンパクトな形状の監視用赤外線カメラ装置１００Ｃを実現することができる。
【００７４】
また、監視用赤外線カメラ装置１００Ｃにおいても、第１照明部２と第２照明部３の設置角度が異なって設置されている必要がある。そしてこの時、第１照明部２は第２照明部３との設置角度の差が１５〜２５度の範囲であればよい。従って、第２照明部３を水平線に対して照射の中心が２０度前後になるように設置し、第１照明部２は、図１２（Ａ）では３５度で設置している例を示しているが、カメラ部１と同じ角度（４５度）で設置することも可能である。
【００７５】
また、第１照明部２とカメラ部１が並んで設置される場合には、第１照明部２からの光が内部で反射し、カメラ部１に写り込むおそれがあるため、光の写り込みを防止するため、並んで設置される第１照明部２の照明設置領域と、カメラ部１の撮像設置領域との間も仕切っておくことが必要である。
【００７６】
なお、上段にカメラ部１が配設され、その下段に第１照明部２と第２照明部３が並んで配設されても、コンパクトな形状とすることができる。このときは、第１照明部２と第２照明部３の放熱の空気が互いに妨げることなく上方に流れるので放熱効果が優れる。
【００７７】
以上のような本発明の監視用赤外線カメラ装置により、異なる指向特性の第１照明部と第２照明部との設置角度を異ならせるという構成で、均一な照度により均一画像を簡単に得ることができる。そして、このような監視用赤外線カメラ装置を、例えば患者の見守りシステムに用いることで、均一な照度によって、頭部とベッドの輪郭を正しく認識することができるので、正確な就床／起床／離床などの判定を実現することが可能となる。
【００７８】
なお、本発明の監視用赤外線カメラ装置は、ベッドの患者の監視に限定するものではない。また、上記実施形態においては、監視用赤外線カメラ装置における被写体である患者の正面が垂直方向であったが、本発明の監視用赤外線カメラ装置は、被写体の正面が水平方向となる場合にも適用することができる。被写体の正面が水平方向となる具体例としては、例えば、ガレージの入り口を被写体として監視するような場合がある。この場合、例えば、ガレージの左方に監視用赤外線カメラ装置が配設され、ガレージ入り口への照射を均一にするために、第１照明部よりも指向特性が狭い第２照明部を第１照明部の水平方向の設置角度とは異なる設置角度で（第１実施形態では第１照明部２と第２に照明部３の垂直方向における設置角度が異なるとして説明した。）配設する。具体的には、撮像素子部が被写体となるガレージ入り口の正面方向に対し４５度の角度で設置され、第１照明部の設置角度は、水平線に対し３５度となり、第２照明部の設置角度は、水平線に対して２０度になる。
【００７９】
また、本発明の監視用赤外線カメラ装置は、指向特性の異なる照明部の設置角度が異なることをその特徴とするものである。従って、監視用赤外線カメラ装置は、本実施形態の第１照明部２と第２照明部３に第３照明部を加え、第２照明部３の指向特性よりも狭い第３照明部を第２照明部３よりも水平に近い角度で配設して、より照度を均一にすることもできる。
【００８０】
また、カメラ部と、第１照明部と、第２照明部の位置関係について、第１実施形態では上方から順にカメラ部１、第１照明部２、第２照明部３となっており、第２実施形態では下方から順にカメラ部１、第１照明部２、第２照明部３となっており、第３実施形態では左から順に第１照明部２、カメラ部１、第２照明部３となっており、第４実施形態では、カメラ部１と第１照明部２が横方向に並びその下方に第２照明部３となっている。しかしながら、このような位置関係に限定されるものではなく、本発明の監視用赤外線カメラ装置は、例えば、上方から順に第１照明部、カメラ部、第２照明部となるような構成でも実現可能である。
【符号の説明】
【００８１】
１００：監視用赤外線カメラ装置
Ｐ１：第１パネル
Ｐ２：第２パネル
ＰＸ：照明取付部
Ｘ１：第１取付部
Ｘ２：第２取付部
ＰＹ：基板取付部
１：カメラ部
１１：撮像素子部
２：第１照明部
２２：第１取付面
３：第２照明部
３２：第２取付面
Ｄ１：撮像の中心方向
Ｄ２：第１照明部の射光の中心方向
Ｄ３：第２照明部の射光の中心方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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