(57)【要約】【課題】  対象とするワークプレイスにおける執務環境としての照明、空調制御等を、効率よく行うために、簡易に人の存在、分布、移動等の認知を行えるようにする。【解決手段】  対象とするワークプレイス全体を撮像可能なＩＴＶカメラと、このＩＴＶカメラからの画像情報から得られた画像をもとに、ワークプレイス内に所在する人の頭部認識を行う画像解析部と、画像解析結果から、ワークプレイスでの経時的な人の数、分布を、ワークプレイスに備えられた設備の管理支援情報として記録する。その管理支援情報をもとに、ワークプレイス内での設備の動作指令情報を発する設備制御手段を備える。  前記画像解析部では、画像上の人の頭部を、照合用データベースと照合してその頭部の大きさを認識し、前記動画撮像手段からの距離に換算し、前記ワークプレイス内での前記人の所在、移動を認識する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象とするワークプレイス全体を撮像可能な動画撮像手段と、この動画撮像手段からの画像情報から得られた画像をもとに、前記ワークプレイス内に所在する人の頭部認識を行う画像解析部と、画像解析結果から、前記ワークプレイスでの経時的な人の数、分布を、前記ワークプレイスに備えられた設備の管理支援情報として記録し、その管理支援情報をもとに、前記ワークプレイス内での設備の動作指令情報を発する設備制御手段とを備えたことを特徴とするワークプレイス環境の管理支援システム。
【請求項２】
前記画像解析部は、画像上の人の頭部を、照合用データベースと照合してその頭部の大きさを認識し、前記動画撮像手段からの距離に換算し、前記ワークプレイス内での前記人の所在、移動を認識することを特徴とする請求項１に記載のワークプレイス環境の管理支援システム。
【請求項３】
前記ワークプレイスの出入り口の画像をもとに、前記人の頭部認識を行い、人の入退出記録を蓄積し、前記ワークプレイスあるいはさらに区画された領域での人数、人の分布を検知情報として、該検知情報に適した、前記設備の動作指令を行うようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のワークプレイス環境の管理支援システム。
【請求項４】
前記ワークプレイス内のアンビエント照明を、前記検知情報をもとに調光制御することを特徴とする請求項３に記載のワークプレイス環境の管理支援システム。
【請求項５】
前記ワークプレイス内の空調設備における外気取入量を、前記検知情報をもとに制御することを特徴とする請求項３に記載のワークプレイス環境の管理支援システム。
【請求項６】
前記動画撮像手段、画像解析部、設備制御手段はローカルエリアネットワーク上で稼働することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のワークプレイス環境の管理支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークプレイス環境の管理支援システムに係り、特にオフィス等の執務空間（ワークプレイス）における環境（照明、空調、ネットワーク、セキュリティ等）を、効率管理するために、各ワークプレイスでの人の検知を行い、その人数、分布に応じて効率よく管理、制御できるようにしたワークプレイス環境の管理支援システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、執務空間における事務机、椅子、会議スペース、収納スペース等の配置等を工夫して執務の効率化を図るワークスペース管理手法に加え、フリーアドレス等の新しい執務形態に応じた照明制御、空調制御、コンピュータネットワーク、セキュリティ等までの執務環境をトータルに管理するワークプレイスという概念が定着してきた。ワークプレイスにおける管理手法としては、そのワークプレイス内で執務する執務者の人数を検知して
照明の調光、空調制御、不審者の侵入等をチェックする等の管理を行う。
【０００３】
稼働しているシステムとしては、各執務者のワークプレースでの分布とその人数把握手段として、赤外線検知タイプの焦電センサからなる人感センサを、対象となるワークプレイスの天井面に３．６m間隔で縦横に設置して、その下方の執務する人の執務状態を検知する装置が提案されている。この場合、対象となるワークプレイスの平面積に応じて所定数の人感センサを分布配置しなければならず、比較的高価な人感センサのを多く設置する必要があり、設備コストが割高になる。また、この種の人感センサは、対象者が長時間動かないと、不在状態と誤判定してしまうおそれもある。
【０００４】
ワークプレイスへの人の出入りや、在席者数を把握するために、同種の人感センサを通路等の天井等に設置し、出入り口や通路を通過する人数を検知する装置も提案されている（特許文献１）。
【０００５】
また、検知領域に応じて複数個を設置しなければならない人感センサに代えて、人の動きをカメラで撮像してその撮像範囲内での画像データを処理して、人の動きを把握するようにした人物検知システムも提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−７９０１２号公報
【特許文献２】特開２００８−１９７９４６公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の発明では、人が通行する通路等の、一断面を通過する位置に、人感センサを配列するので、設置個数は上述の平面状に縦横に配置する場合より、少なくて済むが、通行する人の身長に応じて側面にセンサを設けたり、通行する人の進行方向を確定するために、側方から人の動きを把握する距離センサを併設する必要があり、取得する情報に応じて設置するセンサの種類や数が増加する。また、求める情報に応じて解析アルゴリズムも複雑なものとなる。
【０００８】
特許文献２の発明では、画像データからの距離情報をもとに人物を検出する。この方向検出手段はその人物の移動状態を追跡し、移動方向を検知するところまで実施しているので、上述と同様に、処理データ数が多く、また解析アルゴリズム処理が複雑になる。
【０００９】
そこで、本発明の目的は上述した従来の技術が有する問題点を解消し、対象とするワークプレイスにおける執務者等の人の所在、出入り等を簡易な解析手法で把握し、そのデータに基づいて、ワークプレイスにおける照明設備の制御、空調制御、セキュリティ管理等を、効率的また確実に行えるようにしたワークプレイス環境の管理支援システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は対象とするワークプレイス全体を撮像可能な動画撮像手段と、この動画撮像手段からの画像情報から得られた画像をもとに、前記ワークプレイス内に所在する人の頭部認識を行う画像解析部と、画像解析結果から、前記ワークプレイスでの経時的な人の数、分布を、前記ワークプレイスに備えられた設備の管理支援情報として記録し、その管理支援情報をもとに、前記ワークプレイス内での設備の動作指令情報を発する設備制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
前記画像解析部は、画像上の人の頭部を、照合用データベースと照合してその頭部の大きさを認識し、前記動画撮像手段からの距離に換算し、前記ワークプレイス内での前記人の所在、移動を認識することを特徴とする。
【００１２】
前記ワークプレイスの出入り口の画像をもとに、前記人の頭部認識を行い、人の入退出記録を蓄積し、前記ワークプレイスあるいはさらに区画された領域での人数、人の分布を検知情報として、該検知情報に適した、前記設備の動作指令を行うようにしたことを特徴とする。
【００１３】
前記ワークプレイス内のアンビエント照明を、前記検知情報をもとに調光制御することあるいは、前記ワークプレイス内の空調設備における外気取入量を、前記検知情報をもとに制御することが好ましい。
【００１４】
前記動画撮像手段、画像解析部、設備制御手段はローカルエリアネットワーク上で稼働するように接続することが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、オフィス等のワークプレイスにおける人の所在、出入り等を簡易な方法で解析し把握することで、そのデータをもとに、照明、空調設備、セキュリティ等の総合的管理、制御を支援することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のワークプレイス環境の管理支援システムと、同システムの一実施例を模式的に示した平面図、側面図、正面図。
【図２】図１に示した例での画像での頭部認識結果および他の例で頭部認識結果を説明図。
【図３】ワークプレイス中を移動する人の移動例における頭部認識結果を示した説明図。
【図４】ワークプレイス内を高さ方向に領域区分設定し、それぞれの領域での状態を模式的に示した説明図。
【図５】本発明の管理支援システムを適用する、一般的な事務作業を行うようなワークプレイスのレイアウト平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明のワークプレイス環境の管理支援システムの実施するための形態として、以下の実施例について添付図面を参照して説明する。
【実施例】
【００１８】
図１各図は、本発明のワークプレイス環境の管理支援システムで使用するカメラで対象のワークプレイス内の対象者Ｍ１〜Ｍ３（モデル）を撮像した状態を示した説明図（正面図、平面図、側面図）である。
図１（ａ）には、本発明のワークプレイス環境の管理支援システム１０（以下、管理支援システムと略記す。）の構成および、システム内の情報収集手段が合わせて示されている。これらの構成、動画撮像手段であるカメラの構成、およびカメラ１１で撮像して得られた空間内の対象の情報について、図１（ａ）を参照して説明する。
本発明の管理支援システム１０では、管理対象空間としてのワークプレイス１内を撮像する動画撮像手段であるカメラ１１を情報収集手段として用いている。本実施例ではカメラ１１として、動画情報を連続取得可能なＣＣＤカメラが用いられている。そのビデオ信号は、公知のＡ／Ｄ変換手段を経て、所定の画像処理回路を経て圧縮処理されてＬＡＮ等のネットワーク２上の記憶部３に撮像した画像情報として格納され、所定のタイミングでバックハンドの画像解析部４により、画像解析がなされる。ネットワーク２としては、後述する照明制御、空調制御、セキュリティ管理等を行う設備制御手段５も接続して統合的に設備制御が行える公知のＢＡＣ−ｎｅｔ等のネットワークシステムを利用することが好ましい。
【００１９】
カメラ１１としては、工業用カメラ（ＩＴＶ）、ネットワークカメラ等と呼ばれる比較的安価な、動画撮影可能なＣＣＤカメラを利用できる。これらのカメラ１１で撮影されたビデオ映像はＡ／Ｄ変換され、リアルタイムまたは一定間隔で保存される。また、ＬＡＮにはカメラ１１側に設けられたＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４等の各種規格のインターフェイスを介して接続され、ＬＡＮ上にある画像解析部４としてのパソコン等のデータ処理手段に画像転送される。
【００２０】
圧縮動画のフォーマットしては、カメラ１１側の規格に応じて、一般的なMotion JPEGやMPEG-4（H.264）などの形式が採用されている。また、撮影フレーム数はデータ容量と解析量との関係で１０〜１５fpsの動画情報として設定されている。
【００２１】
ここで、本発明の管理支援システムにおいて取り扱う画像中の識別対象について、図１〜図３を参照して説明する。
［識別対象］
ワークプレイス１内で把握すべき対象は、執務者あるいは来訪者等の人物である。そのとき各人物を個別に特定し、識別する必要はない。本発明では、ワークプレイス１内に、特定時間に所在する人数、ワークプレイス１内にいる人の分布、在席者、移動中の人等を数的に把握できることで、後述する各種の設備制御、管理を行うことができる。そのため、カメラ１１で撮像した動画中で人の存在が特定できればよい。このとき、人体の特徴として身長等は個人差が大きいが、頭部は頭髪の多少、色等の差はあるが、映像上から抽出して形状把握する対象としては個体差が小さいので好適である。
【００２２】
具体的には、例えば、図１（ｂ）で示したように、ワークプレイス１としての細長い平面の部屋をカメラ１１から近い方から３ゾーン（ゾーン１〜３）に区分けし、それぞれのゾーン内に対象となるモデル（Ｍ１〜Ｍ３）を配置した。ワークプレイス１内に３人（Ｍ１〜Ｍ３）が立っている状態を、部屋（ワークプレイス）１の天井隅に設置されたカメラ１１で撮像する。このときの画像（静止でもよい）は、図１（ａ），（ｃ）に示したように、得られた画像内では、並んでいる３人Ｍ１〜Ｍ３は奥行き方向に向かって小さく映し出される。すなわち、各人の頭部は、図２（ａ）（図１（ｃ）に同じ）をもとにすると、図２（ｂ）に示したように、同じ大きさの頭部でも画像上は奥行き分だけ小さく認識される。この視覚的な遠近感を具体的なデータの差分として認識する。
【００２３】
次に、この頭部を画像上から認識する（以下、頭部認識と記す。）アルゴリズムについて、簡単に説明する。通常成人であれば、頭部は頭囲が５５〜６０cm程度であり、これから頭部のおよその直径が求まり、さらに頭部を正面、側面、背面側から見た場合、それぞれ顔面と頭髪の部分の割合が異なる。このため、頭部を示す複数のパターンを照合用データとして保有する。また、頭髪の状態（毛髪の多少、色）も含めて、頭部として認識できるような補助的なデータとして保有する。そして、画像上で、頭部として認識できる範囲を特定する。なお、頭部は、人体の肩から首を介して位置するので、頭部を検出する補助的な情報として、必要に応じて首部、肩部とを合わせて位置検出し、頭部の特定を行うことも好ましい。さらに、眼鏡等をしている場合も多いので、眼鏡等をつけた状態の頭部等も照合用データとして保有することが好ましい。画像解析部４において、これらの照合用データをもとに画像の頭部認識を行う。画像上の頭部認識では、図２（ｂ）に示したように、人の特徴部位として頭部のみが抽出される。このとき、頭部認識された部位を、頭部外形を包絡する円形Ｃで示している。頭部を示す円形Ｃ１〜Ｃ３の大きさは、画像上に現れた頭部画像がカメラ１１からの距離に比例して縮小表示される。これにより、カメラ１１からの基準距離での円形Ｃの大きさを基準として、ここに頭部認識によって得られた人Ｍ１〜Ｍ３の頭部のカメラ１１からの距離を算出できる。このとき、詳細な位置でなくゾーン毎（図１（ａ））での所在を把握する程度で、後の設備制御に対する有用情報として用いることができる。
【００２４】
図２（ｃ），（ｄ）は、図４で後述する撮像エリアを高さごとに区画し、それぞれの撮像エリアでの人の分布を把握するのではなく、図２（ｂ）と同様に、画像内における頭部の特徴を抽出し、たとえば人Ｍ４が机に向かって着座した状態で、側方を向いている場合にも、上述した照合用データをもとに、カメラ１１に正対している人Ｍ３と同様に頭部認識を行った状態を示している。この場合、後述するようにワークプレイス１内での机の配置、向きが画像解析部の照合用データベースに蓄積されているため、頭部認識によって、頭部を認識した円形Ｃ４の大きさで人Ｍ４の執務エリアが特定できる。
【００２５】
次に、頭部認識した対象（円形位置）の移動状態を連続検知して、人のワークプレイス１内での移動、ゾーンを越えて移動した場合のゾーン内人数の変動の把握を行う解析例について、図３（ａ），（ｂ）を参照して説明する。図３（ａ）には人Ｍ５がゾーン１からゾーン３までワークプレイス１内を長手方向に移動した例（移動例１）と、人Ｍ６がゾーン３内を横方向に移動した例（移動例２）が平面上、模式的に示されている。移動例１の場合、ゾーン１からゾーン３まで移動した人Ｍ５の頭部認識を行う場合、円形Ｃ５の直径がわずかずつ位置がずれながら大きくなる変化状態しか把握できない。しかし、この場合、三角測量等で用いるような公知の幾何学的関係を考慮して、その円形Ｃ５の拡大の度合いと位置のずれとを合わせて照合することで、対象となる人Ｍ５が図３（ａ）に示したように、ゾーン１内のカメラ１１から最遠方位置からゾーン３まで移動したことが把握できる。また、移動例２においても、図３（ｂ）に示したように、頭部認識では円形Ｃ６の大きさがわずかに大きく変化する程度である。この移動距離と円形Ｃ６の大きさ変化とを三角測量で求めることで、移動例２の場合、人Ｍ６がゾーン３内を横方向に移動していることが確認できる。したがって、この場合はゾーン３内での移動なので、ゾーン間の人数変化にはカウントされない。なお、ワークプレイス１内を歩行する人の歩行速度は２m/秒以内であるが、画像上は移動例１，２のようにその歩行速度を直接把握できる場合と、困難な場合がある。それぞれの場合に、奥行き距離を考慮して、上述したように三角測量の原理をもとに幾何学的関係を把握することで、対象としている人の移動方向、移動量を精度よく算出することができる。
【００２６】
図４は、ワークプレイス１内の通路を歩行する人の頭部と、ワークプレイス１内の机が並ぶ執務領域で、机に向かって作業する人の頭部とが位置する範囲を区画して領域設定し、その領域（範囲）Ａ２を移動する頭部、その領域（範囲）Ａ１内でほぼ定置する頭部を抽出し、それぞれの領域（範囲）での人数の把握を行うようにした解析例である。
【００２７】
たとえばワークプレイス１内の通路を歩行する人（たとえばＭ７）の頭頂部の認識、すなわち対象の人の身長（頂点座標）が画像の１５０〜１９０cmの範囲Ａ２に位置することで、その範囲Ａ２に立っているか、歩行している人がいることを確認できる。さらに上述したように、その頂点座標の移動情報を加味することで、対象エリア内の人数の変動を推定することができる。一方、机２１に向かって作業する人（たとえばＭ８）の頭部は、イスに座った状態での頂点座標は１００〜１４０cmの範囲Ａ１に位置する。イスに座った状態では、その頭部は大きな動きを示さない。そのため、後述するように、ワークプレイス１のように机、書庫ロッカー等の配置が決まっている場合には、その平面データをＣＡＤデータ等として取得しておくことで、いずれの机に向かって作業しているかを容易に照合することができる。
【００２８】
図５は、多人数で一般的な事務作業を行うようなワークプレイス１のレイアウト平面図である。同図に示したように、このワークプレイス１内には、８席の事務机が２列対向に配列されている。各机２１には、タスク照明としての机上照明（図示せず）が設備されている。このタスク照明は、その机を利用するために着席した執務者が手許スイッチ（図示せず）のＯＮ，ＯＦＦで点灯、消灯することができるが、後述のように、本発明の管理支援システムによって消灯制御することもできる。
【００２９】
さらに、８席の机の上方には、環境照明としてのアンビエント照明２２が天井に組み込まれている。このアンビエント照明２２は机の配置に合わせてフロア天井に配列されおり、個々のアンビエント照明を壁面スイッチ（図示せず）のＯＮ，ＯＦＦにより、個別に点灯消灯、調光することができる。また、本発明の管理支援システムによって、把握された在席人数等に応じて調光、消灯制御することができる。
【００３０】
このようなワークプレイス１を図５に示したように、オフィス出入り口２３、メイン通路２４、横断通路２５、脇通路２６、執務エリア２７（上述の８席を１エリアとする４エリアで構成）と区分することができる。区分された各部では、以下のような行動特性を把握することが好ましい。（オフィス出入り口）
オフィス（ワークプレイス）１への入室者数、退出者数から在室者数の全体把握を行う。そのために、カメラ１１をオフィス出入り口２３が撮像範囲に入るようにして、出入り口２３を通過する人の入退出をカウントすればよい。たとえば、早朝、最初の入室者が入室した場合に、出入り口付近からその入室者の歩行経路を把握して、アンビエント照明２２の点灯を行うこともできる。逆に最終退出者が退出した後は、所定時間経過後に全照明の消灯等を行うことができる。
（通路：メイン，脇，横断）
各通路では、歩行している人がすれ違ったり、追い抜いたりして対象となる人の追尾情報が複雑になり、誤情報を取得してしまう場合もある。そのため、歩行している人に対しては、歩行中の情報を連続的に収集し、人数把握をすることが好ましい。
（壁面キャビネット）
オフィス家具として、壁面キャビネット２８が多く採用されている。書庫、書類庫などに利用されるが、対象の資料を取り出して、ただちにその場を離れるような場合や、扉や引き出しを開けた状態で、その場で資料を読んだり、確認するような場合もある。そのような場合、人が扉に隠れてしまい、画像で追尾できなく可能性もある。そのため、たとえばキャビネット扉が開放された状態を画像上把握し、扉の開閉動作を確認し、その前後での人の動きを追認することも好ましい。
【００３１】
上述したワークプレイス１内での人数検知、人の分布を行えるようにした本管理支援システムを利用して行えるワークプレイス１での管理業務の効率化、各種環境制御への活用例について、簡単に説明する。
［ビル管理業務の効率化］
(1)事務所フロアの人の所在の監視の自動化
上述したワークプレイス１において、カメラ１１による人の所在確認を行うことで、警備員等が行っていた建物内巡回業務に置き換えができる。
(2)ワークプレイス（執務エリア）別の、人数分布等から施設稼働率を把握し、ワークプレイス１での設備維持管理(清掃頻度、空調フィルタのメンテなど適正回数化)を自動把握することができる。
［防災・防犯システムへの応用］
(1)各ワークプレイス内での人の有無、人数分布を、同一建物内あるいはリモートの防災センターで詳細に把握できるため、災害発生時の適切な避難誘導を行うことができる。また、緊急時の映像把握として、火災発生等の場合、出火階での火災検知情報と連動し、初期段階から当該ワークプレイスのカメラによる画像を取得し、防災センターで初期動作（消火活動等）の適正な行動判断が行えること等が期待できる。
(2)セキュリティレベルの高いエリアや危険警戒エリアに人が入室したことを検知した場合、初期動作として適正な人の入室かどうかの確認を行え、防犯システムとしても活用できる。
［ワークプレイス内の各種設備の制御］
(1)空調制御
制御対象のワークプレイス内の人数、分布状態に応じ、空調機のゾーン運転を適切に行い、さらに空調機のＶＡＶユニットを自動制御する等で、空調の省エネルギー制御が行える。また外気取入制御の観点からは、ワークプレイス１内の人数を把握することで、発生ＣＯ2量を算出して、適正な外気取入制御することができる。よって、従来のＣＯ2センサを省略することもでき、自動制御を含めたローコスト化を図ることができる。
(2)照明の省エネルギー制御
ワークプレイス内の執務エリアにおいて、所定時間の間、着席が確認されていないで、点灯したままの机のタスク照明を消灯したり、在室人数や執務エリアでの着席者人数に応じてアンビエント照明の調光を制御するなど、きめ細かい照明制御を行え、省エネルギー化を図ることができる。またカメラ画像による頭部認識を行っているため、業務に集中し長時間動かない人のタスク照明が消灯してしまう等の、焦電式センサーで生じていた不具合も解消することができる。
(3)エレベータ運転制御
各階ワークプレイスごとに人数把握が可能であるため、人数の多いフロア（階）にエレベータを待機制御させたり、エレベータ運転の停止階を可変に設定することで、エレベータ利用時の待ち時間の短縮化を図ることができる。
【００３２】
本発明のワークプレイス環境の管理支援システムは、新築建物で採用される場合には、新設の設備環境に応じた設計仕様を盛り込むことができる。また、既存建物のリニューアル時においても、カメラ等の設備台数が少なくて済み、従来の焦電式センサに比ベ、ローコストでシステムを構築できる。このため、省エネ法の改正をうけて、ビルオーナー・事業者が省エネリニューアル工事を行う場合に、省エネルギー管理が行いやすくなるため、運用面・コスト面から高いニーズが見込まれる。
【００３３】
具体的には、本発明のワークプレイス環境の管理支援システムを用いれば、ワークプレイス内での人数把握を簡易に行うことにより、ワークプレイス内での照明制御、空調制御、セキュリティ管理等に加えて、各設備でのエネルギー使用量管理もリアルタイムで実施できる。また、蓄積情報として各共用スペースでのエネルギー使用量データの蓄積を行い、各データをもとにワークプレイスでのエネルギー効率のよいレイアウト、使用エネルギー設備への改善を図ることが可能になる。
【００３４】
以上の説明では、一般のワークプレイス（オフィス）での管理手法について説明したが、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、各請求項に示した範囲内での種々の変更が可能であり、請求項に示した範囲内で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態も、本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３５】
１  ワークプレイス（オフィス）
２  ネットワーク（ＬＡＮ）
４  画像解析部
５  設備制御手段
１０  管理支援システム
２２  アンビエント照明
２３  オフィス出入り口
Ｍi  人
Ｃi  円形（頭部認識データとしての）
【図１】
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【図２】
2012017936.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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