(57)【要約】      （修正有）【課題】画像センサの検知エリアにおける検知範囲の設定作業の負担が軽減される画像センサ装置およびこの画像センサ装置を用いた機器制御システムを提供する。【解決手段】画像センサ装置２は、画像センサ６と、画像センサ６が撮像したマーク１５に応じて画像センサ６の撮像範囲における人体の検知範囲に関する設定を行い、画像センサ６が撮像した画像から人体の検知範囲における人体の存否を判断する制御部７と、制御部７が判断した人体の存否の検出信号を伝送線５に送信する通信インターフェース部９と、を具備している。【選択図】図２
2015155815.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像センサと；  この画像センサが撮像したマークに応じて前記画像センサの撮像範囲における人体の検知範囲に関する設定を行い、前記画像センサが撮像した画像から前記人体の検知範囲における人体の存否を判断する制御部と；  この制御部が判断した人体の存否の検出信号を伝送線に送信する通信インターフェース部と；を具備していることを特徴とする画像センサ装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記画像センサが撮像する実際の検知範囲の大きさと、撮像範囲とを対応付けることを特徴とする請求項１記載の画像センサ装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記画像センサが撮像したマークに応じて前記人体の検知範囲と、人体を検知しない非検知範囲とを設定することを特徴とする請求項１または２記載の画像センサ装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記画像センサが撮像したマークに応じて前記人体の検知範囲を複数の検知範囲に分割することを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載の画像センサ装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記画像センサが撮像したマークに応じて前記人体の検知範囲の大きさを設定することを特徴とする請求項１ないし４いずれか一記載の画像センサ装置。
【請求項６】
請求項１ないし５いずれか一記載の画像センサ装置と；  この画像センサ装置が検出する人体の存否に応じて動作状態が制御される機器と；  前記画像センサ装置および前記機器に伝送線を介して接続され、前記画像センサ装置からの検出信号に応じて前記機器の動作状態を制御する制御信号を伝送線に出力する主制御装置と；を具備していることを特徴とする機器制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、人体を検出するする画像センサ装置およびこの画像センサ装置を用いた機器制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の機器制御システムとしての照明制御システムは、照明器具と、検知エリア内の人体の存否を検出する画像センサ装置（人体検知装置）を備え、画像センサ装置の検出結果に応じて照明器具の点灯状態が制御されている。画像センサ装置は、固体撮像素子を有するカメラを用いた画像センサおよびこの画像センサが撮像した画像から人体の存否を判断する制御部などを有して構成されている。  
【０００３】
そして、画像センサ装置は、例えば床面からの取付け高さが大きくなるに従い検知範囲が大きくなり、画像内における人体部分の大きさが小さくなる。このため、画像センサの取付け高さに応じて所定値（閾値）を設定し、人体の存否を制度よく検出するようにしている照明制御システムが提案されている（例えば特許文献１参照。）。この照明制御システムは、検知エリアの床面上の所定位置に規定寸法の撮像指標を設置し、当該撮像指標を画像センサで撮像し、撮像した画像内での画素数に基づいて、画像センサの取付け高さに適合する所定値（閾値）を設定している。  
【０００４】
ところで、近年、人体のわずかな動きから人体の存否を検出する撮像素子が開発され、この撮像素子を用いた画像センサが例えばオフィスの照明において用いられている。すなわち、当該画像センサは、照明器具の個別制御システムに用いられており、検知エリア内において、検知範囲が所望に設定され、あるいは分割され、また、非検知エリアが設定されている。これにより、作業エリア以外の検知エリア例えば通路を人が通過しても、作業エリアを照明する照明器具が点灯されることがなく、消費電力の低減が図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１０８４１８号公報（第５頁、第５〜６図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
画像センサの画像における検知範囲の設定は、通常、パソコンの画面上において、画像を見ながらマスク領域を入力して行っている。この方法は、細かくマスク領域を設定できるので、検知範囲を精度よく設定できるが、当該設定に時間を要するという欠点を有する。  
【０００７】
本発明の実施形態は、画像センサの検知エリアにおける検知範囲の設定作業の負担が軽減される画像センサ装置およびこの画像センサ装置を用いた機器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】
本実施形態の画像センサ装置は、画像センサ、制御部および通信インターフェース部を有して構成される。  
【０００９】
画像センサは、設定される検知範囲の人体を検知する。制御部は、画像センサが撮像したマークに応じて画像センサの撮像範囲における人体の検知範囲に関する設定を行う。そして、制御部は、画像センサが撮像した画像から人体の検知範囲における人体の存否を判断する。通信インターフェース部は、制御部が判断した人体の存否の検出信号を伝送線に送信する。
【発明の効果】
【００１０】
本実施形態の画像センサ装置によれば、画像センサが撮像したマークに応じて画像センサの撮像範囲における人体の検知範囲が設定されるので、画像センサの画像における検知範囲の設定作業を軽減することが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態を示す照明制御システムのブロック図である。
【図２】同上、画像センサ装置のブロック図である。
【図３】同上、画像センサの実際の検知範囲および取付け高さを示す説明図である。
【図４】同上、マークを示す撮像板の平面図である。
【図５】同上、撮像された画像での人体の検知範囲を示す平面図である。
【図６】同上、複数の撮像板による撮像範囲の分割を示す説明図である。
【図７】同上、他の複数の撮像板による撮像範囲の分割を示す説明図である。
【図８】同上、さらに複数の撮像板による撮像範囲の分割を示す説明図である。
【図９】同上、他の撮像板を示す平面図である。
【図１０】同上、図９の撮像板による人体の検知範囲を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。  
【００１３】
本実施形態の機器制御システムとしての照明制御システム１は、ビルディングなどの建物に設けられるものであり、図１に示すように、画像センサ装置２、機器としての照明器具３および主制御装置４を有して構成されている。画像センサ装置２および照明器具３は、例えば天井面に設けられており、それぞれ伝送線５により主制御装置４に接続されている。そして、画像センサ装置２、照明器具３および主制御装置４には、それぞれ不図示の交流電源が電源線を介して投入可能に接続されている。  
【００１４】
画像センサ装置２は、床面上の検知範囲（検知エリア）での人体の存否を検出するものであり、人体の存否の検知信号を伝送線５により主制御装置４に出力するように形成されている。人体の存否は、画像センサで撮像された画像の差分によって判断される。画像の差分を解析し、動きがあると検知エリア内に人体が存在すると判断される。主制御装置４は、中央制御装置とも称されるものであり、画像センサ装置２からの検知信号に応じて照明器具３の点灯状態（動作状態）を制御する制御信号を伝送線５に出力するように形成されている。すなわち、検知信号が人体の存在を示す存在信号であるときには、照明器具３を点灯させる点灯制御信号を出力し、検知信号が人体の不在を示す不在信号であるときには、照明器具３を消灯または調光させる消灯制御信号を出力する。  
【００１５】
照明器具３は、不図示の光源およびこの光源の点灯状態を制御する不図示の電源装置を備えている。電源装置は、伝送線５から主制御装置４からの制御信号を入力する。そして、当該制御信号が点灯制御信号のときに光源を点灯させ、消灯制御信号のときに光源を消灯または調光させる。光源は、例えばＬＥＤで構成される。照明器具３は、画像センサ装置２の近くに設けられており、画像センサ装置２が検出する人体の存否に応じて光源の点灯状態が制御される。  
【００１６】
そして、本実施形態の画像センサ装置２は、図２に示すように、画像センサ６、制御部７、記憶部８、通信インターフェース部９、電源部１０およびＬＡＮ接続部１１を有して形成されている。  
【００１７】
画像センサ６は、床面上の検知範囲を撮像する撮像素子１２を有して形成されている。撮像素子１２は、検知範囲内のわずかな動きであっても撮像することができる。画像センサ６は、撮像素子１２が撮像した画像を制御部７に出力する。  
【００１８】
制御部７は、ＣＰＵ（中央処理装置）を有してなり、画像センサ６の撮像素子１２が撮像した撮像範囲（画像）における人体の検知範囲に関する設定を行うとともに、画像から人体の検知範囲における人体の存否を判断するように形成されている。すなわち、画像センサ６が撮像する撮像範囲内に設定した人体の検知範囲において、人体の存在または不存在を判断（検出）し、撮像範囲内に設定しない人体の非検知範囲では、人体の存否を判断せず、例え人体が存在していても人体の存在を検出しない。  
【００１９】
そして、制御部７は、人体の検知範囲に関する設定を画像センサ装置２が設置された当初に行う。当該設定は、図３に示すように、画像センサ６の実際の検知範囲Ｄ１の床面１３に撮像板１４を置き、撮像板１４に記載されたマーク（図示しない。）を撮像することによって行っている。これについては、詳細に後述する。  
【００２０】
図２において、記憶部８は、設定された人体の検知範囲を記憶する。また、記憶部８は、表１に示すように、画像センサ装置２の床面１３からの取付け高さＨ１と、画像センサ装置２で撮像した画像における撮像板１３の横寸法（Ｌｘ）および縦寸法（Ｌｙ）との関係、さらに、表２に示すように、画像センサ装置２の取付け高さＨ１と、制御部７において設定される画像センサ６の撮像範囲における人体の検知範囲との関係を記憶している。  
【００２１】
【表１】
2015155815.tif 000003
【００２２】
【表２】
2015155815.tif 000004
【００２３】
通信インターフェース部９は、伝送線５が接続され、主制御装置４に接続されている。そして、通信インターフェース部９は、制御部７が判断した人体の存否の検知信号を伝送線５により主制御装置４に送信するように形成されている。  
【００２４】
電源部１０は、外部の図示しない交流電源に接続されている。そして、電源部１０は、交流電源を所定の直流電源に変換して、制御部７など、画像センサ装置２の各構成部に動作電源を供給している。  
【００２５】
そして、ＬＡＮ接続部１１には、例えばパソコン１５が接続される。パソコン１５から表１および表２に示す関係を入力して、記憶部８に記憶させている。また、パソコン１５は、ＬＡＮ接続部１１から画像センサ６が撮像した画像データを入力し、画像を画面に表示させる。そして、画像センサ６の撮像範囲における人体の検知範囲に関する設定を行うことができ、当該設定を記憶部８に記憶させることができるようになっている。  
【００２６】
以下、制御部７による人体の検知範囲の設定および制御について述べる。  
【００２７】
画像センサ６が撮像する撮像範囲は、画像センサ装置２の床面１３からの取付け高さＨ１に応じて変化する。このため、人体の検知範囲も取付け高さＨ１に応じて大小する。したがって、画像センサ装置２が天井面に設置されたときに、人体の検知範囲の設定が行われる。  
【００２８】
従来、人体の検知範囲の設定は、画像センサ６が撮像した画像を例えばパソコン１５の画面に表示させて、その撮像範囲で人体の非検知範囲をマスキングすることにより行っている。この設定作業は、手間および時間を要する。本実施形態は、人体の検知範囲に関する設定を自動で行うことにより、当該設定に対する省力化を図るものである。
【実施例１】
【００２９】
人体の検知範囲の設定は、撮像板１４を用いて行う。撮像板１４は、図３に示すように、画像センサ装置２の直下の床面１３に置かれる。撮像板１４は、図４に示すように、例えば長方形の薄板に形成され、その表面１４ａにマーク１５，１６，１７が記載されている。  
【００３０】
マーク１５は、撮像板１４の中心に幅広線で大型の十字に形成されている。マーク１６は、撮像板１４の一角部側に幅広線で正四角形のロ字に形成されている。マーク１７は、撮像板１４の他の角部側にマーク１６よりも幅狭線で正四角形のロ字に形成されている。そして、マーク１６および３個のマーク１７は、撮像板１４の表面１４ａにおいて、長方形を形成するように設けられている。マーク１６は、撮像板１４の方向性を示すためにマーク１７と異なる表示となっている。撮像板１４のマーク１５，１６，１７は、画像センサ６により撮像される。  
【００３１】
制御部７は、撮像されたマーク１６，１７が形成する長方形の横寸法Ｌｘおよび縦寸法Ｌｙを演算する。そして、記憶部８から表１の関係を読み出して、演算した横寸法Ｌｘおよび縦寸法Ｌｙに対する画像センサ装置２の取付け高さＨ１を演算する。そして、記憶部８から表２の関係を読み出して、演算した取付け高さＨ１に対する人体の検知範囲１８を演算するとともに、画像センサ６が撮像した実際の検知範囲Ｄ１の大きさと、撮像した画像の撮像範囲を対応付ける。これにより、図５に示すように、画像の一定の撮像範囲１９内に取付け高さＨ１に応じた人体の検知範囲１８が設定される。  
【００３２】
図５（ａ）〜図５（ｄ）は、例えば取付け高さ１ｍ、２ｍ、３ｍ、４ｍのときの画像センサ６が撮像した撮像範囲１９における人体の検知範囲Ｃ１〜Ｃ４を示すものである。人体の検知範囲Ｃ１〜Ｃ４以外の撮像範囲１９の部分は、人体の非検知範囲２０となっている。  
【００３３】
制御部７で設定された人体の検知範囲１８を調整するには、ＬＡＮ接続部１１に例えばパソコン１５を接続して、表
示した画像で行う。そして、設定された人体の検知範囲１８は、制御部７により記憶部８に記憶される。  
【００３４】
そして、制御部７は、画像センサ６が撮像した画像において、人体の検知範囲１８で人体の存否を判断し、人体の非検知範囲２０では人体の存否の判断をしない。人体の検知に対する画像の差分は、適宜設定すればよい。  
【００３５】
上述したように、制御部７は、画像センサ６が撮像した１個の撮像板１４のマーク１５，１６，１７に応じて、画像センサ６が撮像した撮像範囲１９において、画像センサ装置２の取付け高さＨ１に応じた人体の検知範囲１８を設定することができるとともに、画像センサ６が撮像する実際の検知範囲Ｄ１の大きさと、画像センサ６が撮像する撮像範囲１９とを対応付けることができる。  
【００３６】
そして、画像センサ６が撮像する実際の検知範囲Ｄ１の大きさと、画像センサ６が撮像する撮像範囲１９とが対応付けられることにより、実際の検知範囲Ｄ１での人体の検知範囲を画像センサ６が撮像した画像で正確に設定できる。
【実施例２】
【００３７】
図６〜図８において、画像センサ６が撮像した撮像範囲１９を分割して、人体の検知範囲１８を設定するのを説明する。まず、実施例１で説明したように、画像センサ装置２の直下に撮像板１４を置いて、制御部７により、画像センサ装置２の取付け高さＨ１を特定して、画像センサ６が撮像した撮像範囲１９と、画像センサ６が撮像する実際の検知範囲Ｄ１の大きさとを対応付ける。この後、実際の検知範囲Ｄ１を所望に分割するように、実際の検知範囲Ｄ１の床面１３に複数の撮像板１４を置く。  
【００３８】
図６（ａ）において、実際の検知範囲Ｄ１を２分割するように、床面１３に２個の撮像板１４が設けられる。２個の撮像板１４は、画像センサ６により撮像される。制御部７は、撮像された撮像範囲１９において、図６（ｂ）に示すように、２個の撮像板１４のマーク１５の中心１５ｃを結ぶライン２１で撮像範囲１９内を分割する。これにより、撮像範囲１９は、２個の分割範囲２２ａ，２２ｂに分割される。ここで、分割範囲２２ａ，２２ｂの両方を人体の検知範囲１８に設定してもよく、一方を人体の検知範囲１８、他方を人体の非検知範囲２０に設定してもよい。  
【００３９】
また、分割範囲２２ａ，２２ｂは、均等である必要はなく、実際の検知範囲Ｄ１の利用状況等に応じた適宜の大きさや形状にすることができる。すなわち、分割範囲２２ａ，２２ｂが人体の検知範囲１８であると、人体の検知範囲１８の大きさや形状を異ならせることができる。  
【００４０】
制御部７は、分割範囲２２ａ，２２ｂが人体の検知範囲１８であるときには、分割範囲２２ａ，２２ｂ毎に人体の存否の判断を行い、その検知信号を通信インターフェース部９から出力させる。また、制御部７は、分割範囲２２ａ，２２ｂの一方が人体の検知範囲１８であるときには、当該人体の検知範囲１８のみにおいて人体の存否の判断を行なう。  
【００４１】
また、図７（ａ）において、実際の検知範囲Ｄ１を３分割するように、床面１３に４個の撮像板１４が設けられる。４個の撮像板１４は、画像センサ６により撮像される。制御部７は、撮像された撮像範囲１９において、図７（ｂ）に示すように、２個の撮像板１４のマーク１５の中心１５ｃを結ぶライン２１で撮像範囲１９内を分割する。ここで、制御部７は、ライン２１を撮像板１４の長方形の短手方向で形成するようにプログラムされている。これにより、撮像範囲１９は、３個の分割範囲２３ａ，２３ｂ，２３ｃに分割される。分割範囲２３ａ，２３ｂ，２３ｃは、それぞれ人体の検知範囲１８または人体の非検知範囲２０に設定される。なお、分割範囲２３ａ，２３ｂ，２３ｃは、均等である必要はなく、実際の検知範囲Ｄ１の利用状況等に応じた適宜の大きさや形状にすることができる。すなわち、分割範囲２３ａ，２３ｂ，２３ｃが人体の検知範囲１８であると、人体の検知範囲１８の大きさや形状を異ならせることができる。  
【００４２】
また、図８（ａ）において、実際の検知範囲Ｄ１内に例えば三角形状の分割領域を有するように、床面１３に３個の撮像板１４が設けられる。３個の撮像板１４は、画像センサ６により撮像される。制御部７は、撮像された撮像範囲１９において、図８（ｂ）に示すように、３個の撮像板１４のマーク１５の中心１５ｃを結ぶライン２１で撮像範囲１９内を分割する。これにより、撮像範囲１９内に三角形状の分割範囲２４が形成される。分割範囲２４および撮像範囲１９内の非分割範囲２５は、それぞれ人体の検知範囲１８または人体の非検知範囲２０に設定される。なお、分割範囲２４の形状や大きさは、実際の検知範囲Ｄ１の利用状況等に応じて適宜設定される。すなわち、分割範囲２４が人体の検知範囲１８であると、人体の検知範囲１８の大きさや形状を異ならせることができる。  
【００４３】
上述したように、制御部７は、画像センサ６が撮像した複数の撮像板１４のマーク１５に応じて、画像センサ６が撮像した撮像範囲１９において、人体の検知範囲１８および人体の非検知範囲２０を設定することができ、人体の検知範囲１８を分割することができ、人体の検知範囲１８の大きさや形状を異ならせることができる。したがって、画像センサ装置２は、画像センサ６が撮像する実際の検知範囲Ｄ１での人体の検知範囲を所望に設定できる。
【実施例３】
【００４４】
図９および図１０において、人体の検知範囲１８をさらに分割して設定するのを説明する。実施例１と同様に、画像センサ装置２の直下の床面１３に図９（ａ）に示す撮像板２６または撮像板２７が置かれる。撮像板２６，２７は、図４に示す撮像板１４において、マーク１５に替えてマークとしての記号２８が記載されたものである。撮像板２６は、表面２６ａの中心位置に数字「１」の記号２８が記載され、撮像板２７は、表面２７ａの中心位置に数字「４」の記号２８が記載されている。本実施形態では、数字「１」の記号２８は、人体の検知範囲１８を分割しないことを示し、数字「４」の記号２８は、人体の検知範囲１８を４分割することを示している。  
【００４５】
画像センサ装置２の直下の床面１３に撮像板２４が置かれると、撮像板２６のマーク１６，１７および数字２８は、画像センサ６により撮像される。  
【００４６】
制御部７は、実施例１で説明したように、撮像されたマーク１６，１７が形成する長方形の横寸法Ｌｘおよび縦寸法Ｌｙを演算し、画像センサ装置２の取付け高さＨ１を演算し、当該取付け高さＨ１に対する人体の検知範囲１８を演算するとともに、画像センサ６が撮像した実際の検知範囲Ｄ１の大きさと、撮像した画像の撮像範囲を対応付ける。ここで、制御部７は、撮像された数字「１」の記号２８に応じて、演算した人体の検知範囲１８を分割しない。これにより、図１０（ａ）に示すように、撮像範囲１９内に取付け高さＨ１に応じた人体の検知範囲１８が設定される。設定された人体の検知範囲１８は、記憶部８に記憶される。  
【００４７】
そして、画像センサ装置２の直下の床面１３に撮像板２７が置かれると、撮像板２７のマーク１６，１７および数字２８は、画像センサ６により撮像される。制御部７は、上述したように、画像センサ装置２の取付け高さＨ１に対する人体の検知範囲１８を演算し、画像センサ６が撮像した実際の検知範囲Ｄ１の大きさと、撮像した画像の撮像範囲を対応付けるとともに、撮像された数字「４」の記号２８に応じて、演算した人体の検知範囲１８を４分割する。これにより、図１０（ｂ）に示すように、撮像範囲１９内に取付け高さＨ１に応じた人体の検知範囲２９ａ〜２９ｄが設定される。設定された人体の検知範囲２９ａ〜２９ｄは、記憶部８に記憶される。  
【００４８】
なお、人体の検知範囲２９ａ〜２９ｄは、均等の大きさや形状に限らず、異なる大きさや形状であってもよい。また、制御部７は、人体の検知範囲１８の４分割のうちの一部を人体の非検知範囲２０に設定するようにしていてもよい。  
【００４９】
このように、制御部７は、画像センサ６が撮像した撮像板２７の記号２８に応じて、画像センサ６が撮像した撮像範囲１９において、人体の検知範囲１８を複数に分割することができ、その分割の大きさや形状を異ならせることができ、人体の検知範囲１８および人体の非検知範囲２０に設定可能である。画像センサ装置２は、画像センサ６が撮像する実際の検知範囲Ｄ１での人体の検知範囲を所望に設定できる。  
【００５０】
本実施形態の画像センサ装置２によれば、画像センサ６が撮像したマーク１５，１６，１７および記号２８に応じて画像センサ６の撮像範囲１９における人体の検知範囲１８が設定されるので、画像センサ６の画像における人体の検知範囲１８の設定作業を軽減できるという効果を有する。  
【００５１】
そして、本実施形態の機器制御システムとしての照明制御システム１は、画像センサ装置２が実際の検知範囲Ｄ１内の人体の検知範囲における人体の存否を検知するので、実際の検知範囲Ｄ１内の照明器具３が個別に点灯制御されることにより、省電力化が図れるという効果を有する。  
【００５２】
なお、撮像板１４は、樹脂板、金属板または紙のいずれであってもよい。また、撮像板２６，２７の記号２８は、数字に限らず、アルファベットなどの他の記号を用いてもよい。また、機器制御システムは、照明制御システム１に限らず、画像センサ装置２によって機器としての電気器具の動作状態が制御されるものであればよい。  
【００５３】
また、本発明の上述した実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００５４】
１…機器制御システムとしての照明制御システム、  ２…画像センサ装置、  ３…機器としての照明器具、  ４…主制御装置、  ５…伝送線、  ６…画像センサ、  ７…制御部、  ９…通信インターフェース部、  １５，１６，１７…マーク、  ２８…マークとしての記号
【図１】
2015155815.tif 000005
【図２】
2015155815.tif 000006
【図３】
2015155815.tif 000007
【図４】
2015155815.tif 000008
【図５】
2015155815.tif 000009
【図６】
2015155815.tif 000010
【図７】
2015155815.tif 000011
【図８】
2015155815.tif 000012
【図９】
2015155815.tif 000013
【図１０】
2015155815.tif 000014