(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外光を照射する赤外照明器具と、天井や壁面等に取り付けられる撮像手段と、撮像手段により撮像された画像をその画像より以前に撮像された画像と比較し、人体検知に必要な情報を得るとともに、予め格納された人体検知のための知識をもとに、被介護者が動いているか静止しているかを判定する変化検知型画像処理部とを備えた異常監視装置であって、被介護者が動いたと判定された後、被介護者が予め定めた静止異常検知時間にわたって静止していると判定された場合に被介護者に異常が生じたと判断する判定処理部とを備えており、居室等の出入口近辺に退出領域を設け、退出領域以外で被介護者が動いたと判定された後、退出領域において被介護者が動いたと判定された場合は、静止異常検知時間を計測しないようにしたことを特徴とする異常監視装置。
【請求項２】
赤外光を照射する赤外照明器具と、天井や壁面等に取り付けられる撮像手段と、撮像手段により撮像された画像をその画像より以前に撮像された画像と比較し、人体検知に必要な情報を得るとともに、予め格納された人体検知のための知識をもとに、被介護者が動いているか静止しているかを判定する変化検知型画像処理部とを備えた異常監視装置であって、撮像手段により撮像された画像を見ながら任意の形状の検知領域を複数個設定できる検知領域設定手段と、設定された検知領域を記憶する検知領域メモリと、人体がどの検知領域で動いたかを判定する変化検知処理部とを備え、ベッド、トイレ、風呂場等被介護者に異常が生じる蓋然性の高い領域を特定領域として予め設定し、特定領域において被介護者が動いたと判定された後、特定領域の周辺に隣接する検知領域で被介護者が予め定めた静止異常検知時間にわたって静止していると判定された場合に、被介護者に異常が生じたと判断する判定処理部とを備えたことを特徴とする異常監視装置。
【請求項３】
居室等の出入口近辺に退出領域を設け、退出領域以外で被介護者が動いたと判定された後、退出領域において被介護者が動いたと判定された場合は、静止異常検知時間を計測しないようにしたことを特徴とする請求項２記載の異常監視装置。
【請求項４】
赤外光を照射する赤外照明器具と、天井や壁面等に取り付けられる撮像手段と、撮像手段により撮像された画像をその画像より以前に撮像された画像と比較し、人体検知に必要な情報を得るとともに、予め格納された人体検知のための知識をもとに、被介護者が動いているか静止しているかを判定する変化検知型画像処理部とを備えた異常監視装置であって、撮像手段により撮像された画像を見ながら任意の形状の検知領域を複数個設定できる検知領域設定手段と、設定された検知領域を記憶する検知領域メモリと、人体がどの検知領域で動いたかを判定する変化検知処理部とを備え、ベッド、トイレ、風呂場等被介護者に異常が生じる蓋然性の高い領域を特定領域として予め設定し、特定領域において被介護者が動いたと判定された後、特定領域の周辺に隣接する検知領域で予め定めた検知時間にわたって被介護者の動きが検知されない場合に、被介護者に異常が生じたと判断する判定処理部とを備えたことを特徴とする異常監視装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビカメラ等の画像入力手段を用いて監視したい領域の異常発生の有無を検出する画像認識型の異常監視装置に関するものであり、主として痴呆性老人等といった介護を必要とする被介護者の行動を介護者が常時監視することなく、被介護者に生じた異常を介護者が迅速に認識することのできる異常監視装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、痴呆性老人や乳児等の介護を必要とする被介護者に生じた異常状態（転倒やベッドからの転落、徘徊等）を介護者が早急に認識し得るように、被介護者の居室にテレビカメラ等の撮像手段を設置し、撮像された映像をモニタによって介護者が常に監視するといった異常監視装置がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の異常監視装置では、介護者はモニタ画面を常時監視している必要があり、また、被介護者のプライバシーが侵害される恐れがあるという問題点を有していた。
【０００４】
このような介護者の負担を軽減する異常監視装置として、人体感知センサをトイレ等の監視しようとする場所に設置し、人体感知センサの出力から被介護者が動いているか静止しているかを判断し、被介護者に生じた異常を検知するといったものがある。しかし、従来の人体感知センサは極めて狭い空間しか監視できず、広い空間において被介護者が動いているか静止しているかを追跡して監視するためには、複数の人体感知センサを設置する必要があり、施工が容易で無いという問題点を有していた。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、被介護者を常時監視することなく迅速に被介護者の異常を介護者に報知することができるとともに、施工性に優れる異常監視装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、赤外光を照射する赤外照明器具と、天井や壁面等に取り付けられる撮像手段と、撮像手段により撮像された画像をその画像より以前に撮像された画像と比較し、人体検知に必要な情報を得るとともに、予め格納された人体検知のための知識をもとに、被介護者が動いているか静止しているかを判定する変化検知型画像処理部とを備えた異常監視装置であって、被介護者が動いたと判定された後、被介護者が予め定めた静止異常検知時間にわたって静止していると判定された場合に被介護者に異常が生じたと判断する判定処理部とを備えており、居室等の出入口近辺に退出領域を設け、退出領域以外で被介護者が動いたと判定された後、退出領域において被介護者が動いたと判定された場合は、静止異常検知時間を計測しないようにしたことを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２記載の発明は、赤外光を照射する赤外照明器具と、天井や壁面等に取り付けられる撮像手段と、撮像手段により撮像された画像をその画像より以前に撮像された画像と比較し、人体検知に必要な情報を得るとともに、予め格納された人体検知のための知識をもとに、被介護者が動いているか静止しているかを判定する変化検知型画像処理部とを備えた異常監視装置であって、撮像手段により撮像された画像を見ながら任意の形状の検知領域を複数個設定できる検知領域設定手段と、設定された検知領域を記憶する検知領域メモリと、人体がどの検知領域で動いたかを判定する変化検知処理部とを備え、ベッド、トイレ、風呂場等被介護者に異常が生じる蓋然性の高い領域を特定領域として予め設定し、特定領域において被介護者が動いたと判定された後、特定領域の周辺に隣接する検知領域で被介護者が予め定めた静止異常検知時間にわたって静止していると判定された場合に、被介護者に異常が生じたと判断する判定処理部とを備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の異常監視装置において、居室等の出入口近辺に退出領域を設け、退出領域以外で被介護者が動いたと判定された後、退出領域において被介護者が動いたと判定された場合は、静止異常検知時間を計測しないようにしたことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項４記載の発明は、赤外光を照射する赤外照明器具と、天井や壁面等に取り付けられる撮像手段と、撮像手段により撮像された画像をその画像より以前に撮像された画像と比較し、人体検知に必要な情報を得るとともに、予め格納された人体検知のための知識をもとに、被介護者が動いているか静止しているかを判定する変化検知型画像処理部とを備えた異常監視装置であって、撮像手段により撮像された画像を見ながら任意の形状の検知領域を複数個設定できる検知領域設定手段と、設定された検知領域を記憶する検知領域メモリと、人体がどの検知領域で動いたかを判定する変化検知処理部とを備え、ベッド、トイレ、風呂場等被介護者に異常が生じる蓋然性の高い領域を特定領域として予め設定し、特定領域において被介護者が動いたと判定された後、特定領域の周辺に隣接する検知領域で予め定めた検知時間にわたって被介護者の動きが検知されない場合に、被介護者に異常が生じたと判断する判定処理部とを備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について図１乃至図４に基づき詳細に説明する。図１は本発明に係る異常監視装置の概略ブロック図である。図２は本発明に係る異常監視装置の動作を示す説明図である。図３は本発明に係る異常監視装置の他の動作を示す説明図である。図４は本発明に係る異常監視装置の他の動作を示す説明図である。
【００１２】
本実施の形態に係る異常監視装置は、赤外照明１と、撮像手段２と、変化検知型画像処理部３とから構成される。なお、撮像手段２は１つであっても複数であってもよい。
【００１３】
赤外照明１は、８００ｎｍから９００ｎｍの人間の目には見えない近赤外光を発光する光源であり、ＬＥＤやハロゲンランプ等により構成される。なお、赤外照明１は常時点灯するようにしてもよいが、ランプの寿命を考慮して必要時に点灯するような制御を行うことが望ましい。
【００１４】
撮像手段２は、通常の監視カメラに使用される一般的なＣＣＤカメラ等を用いて構成されるものであり、上述した近赤外光領域の光に対して高感度の特性を有するものを用いている。撮像手段２により撮像された映像信号は、変化検知型画像処理部３に送られる。
【００１５】
変化検知型画像処理部３は、所定時間前に撮像された画像（参照画像）と新たに撮像された画像とを比較し、差分処理を行うことにより、被介護者（人体）が動いているか静止しているか等を検出するものである。すなわち、新たに撮像された画像において人体に動きがあれば、参照画像と比較を行った際、その動きが差分となって検出されるのである。
【００１６】
一般に、比較を行う画像間の時間間隔が長いほど、その間の照明条件等の変化が大きくなるため、光の変化を人体が動いていると誤って判断することにより誤報の確率が大きくなってしまう。さらに、比較を行う画像間の時間間隔が長くなれば、それに伴って被介護者が動いているか静止しているかを検出するまでの時間が長くなってしまう。そこで、本実施の形態の変化検知型画像処理部３では、できるだけ短い間隔で変化検知を行うようにしており、具体的には数フレーム毎に上述した処理を行うようにしている。
【００１７】
次に、変化検知型画像処理部３について説明する。変化検知型画像処理部３は、Ａ／Ｄ変換部３１と、現画像メモリ３２と、前画像メモリ３３と、変化検知処理部３４と、検知領域メモリ３５と、検知領域設定手段３６と、判定処理部３７とから構成される。
【００１８】
Ａ／Ｄ変換部３１は、撮像手段２にて撮像された映像信号をデジタル信号に変換する。現画像メモリ３２は、デジタル信号に変換された最新の映像信号を記憶する。また、前画像メモリ３３は、最新の画像より時間ｔだけ前に撮像された画像を記憶する。変化検知処理部３４は、現画像メモリ３２及び前画像メモリ３３に蓄積されたデータを比較することにより、参照画像に対して最も新しい画像にどのような変化が生じたかを検出する。
【００１９】
一方、検知領域メモリ３５は、予め、ベッド上やトイレの便座とその周辺、居室のフロア上、居室の出入口近辺等を検知領域として記憶している。そして、変化検知処理部３４において、どの検知領域において画像の輝度変化が生じたかにより、被介護者が居室のどこで動いたかを識別している。なお、検知領域は、被介護者が存在しない状態で撮像された画面を見ながらライトペンやグラフィックタブレット等の検知領域設定手段３６を用いて任意の形状に設定される。
【００２０】
判定処理部３７は、変化検知処理部３４によって検出された情報を基に、被介護者に異常が生じたと判断されたときに、介護者にその旨を報知するものであり、例えば、ブザーを駆動したり、介護者が携帯するポケットベルを鳴らしたり、被介護者を監視するモニタに被介護者の異常を知らせる文字や絵を表示したりする。
【００２１】
次に、本実施の形態の異常監視装置の動作について説明する。まず、変化検知処理部３４では、参照画像と新たに撮像された画像とを比較し、ある画素数以上にわたって所定のレベルより高い輝度変化があれば被介護者の動きがあったと判断する。
【００２２】
ここで検知したい被介護者の異常状態は、被介護者が転倒して動かなくなった状態やベッドや椅子等からの転落して動かなくなった状態である。これらの異常状態はいずれも被介護者の動きが検知された後、急に静止するといった特徴を有している。従って、この特徴を検出すべく変化検知処理を行う。
【００２３】
変化検知処理部３４では、被介護者の動きを検知し、その後、急に静止した（画像間に変化がなくなった）場合、被介護者が異常状態にあるとして検知するものである。
【００２４】
なお、この場合、被介護者が居室から退出した場合（撮像領域外に移動した場合）も被介護者に異常状態が生じたとして検知されることになる。そこで、変化検知処理部３４では、検知領域メモリ３５を参照し、ベッド領域、トイレ領域、フロア領域等の検知領域で被介護者の動きが検知された後、居室の出入口近辺に設けた領域で動きがあれば退出したと判断して、静止異常時間の計測を中止し、異常として検出されないように構成してもよい。すなわち、居室の出入口で被介護者の動きが検知されることなく、被介護者が静止していると検知されれば、被介護者に異常が生じているとして介護者に報知するようにしてもよい。
【００２５】
例えば、図２に示すような居室を考える。居室にはベッドが設置され、ベッド上はベッド領域として検知領域メモリ３５に記憶されている。図２の右端には出入口（図示せず）が存在し、その近辺は退出領域として検知領域メモリ３５に記憶されている。また、ベッド領域及び退出領域以外の撮像領域は、フロア領域として検知領域メモリ３５に記憶されている。ただし、居室内に設けた各領域の構成は図２に示した構成に限定されるものではなく、トイレ領域やバス領域（風呂領域）というような領域を設けるようにしてもよい。ここでは時間Ｔ毎に画像間の変化を比較を行っており、被介護者の静止が検知されてから連続して被介護者の静止が検知され、異常状態にあると報知するまでの時間（以下、静止異常検知時間と記載）を時間３Ｔとしている。
【００２６】
上述した状況において、本実施の形態の異常監視装置は、時刻ｔで被介護者の移動（変化１）が検知され、時刻Ｔ＋ｔでさらに被介護者の移動（変化２）が検知された後、ベッドから被介護者が転落する等により、時刻２Ｔ＋ｔ以降時間幅３Ｔにわたって被介護者の動きが検知されない場合（変化２の状態が検知され続ける場合）、判定処理部３７は被介護者に静止異常が生じたとして介護者に報知するのである。
【００２７】
なお、図２に示した居室において、図３に示すように被介護者が居室から退出した場合（退出領域で被介護者の動きが検知された場合）、静止異常検知時間を計測しないようにすることで、被介護者が存在しないにもかかわらず被介護者に異常が生じたと判断し、介護者に対して誤報が生じないようにしてもよい。
【００２８】
さらに、本実施の形態の異常監視装置では、変化検知処理部３４により、被介護者が居室内を過度に移動している状態を徘徊異常状態として検知する。このためには、被介護者の移動変化がどの程度連続するかを計測すればよいが、実際の徘徊は常に連続して歩き回る（画像間に変化が連続して発生する）のではなく、歩いたり立ち止まったりといった動きを繰り返すことが多い。この間欠的な被介護者の動きを検知するために、徘徊検知時間幅Ｈ及び変化頻度閾値Ｔｈというパラメータを設けている。そして、徘徊検知時間幅Ｈ期間に計測される被介護者の動作変化回数をｎとし、ｎ／Ｈ＞Ｔｈのとき介護者に報知するようにしている。
【００２９】
この変化頻度による判定により、被介護者が間欠的な動きを行ったとしても、徘徊異常状態を検知し、介護者に報知することが可能になる。この場合、徘徊の領域はベッド領域、トイレ領域等の区別をする必要はなく、監視する領域全てでの変化を対象にすればよい。なお、徘徊状態にある被介護者は居室の外に意味もなく出てしまうことがあることに鑑み、徘徊状態の検知には、退出領域における被介護者検知に伴って異常検知時間の計測を中止することも不要である。
【００３０】
また、被介護者の動きが検知された後、所定時間にわたって被介護者の静止が検知されることは、日常的な人体の振る舞いにおいてもあり得ることである。そこで、この日常的な振る舞いが行われたにもかかわらず介護者に対して被介護者の異常が報知されることを低減するために、被介護者に異常が生じているか否かをさらに精度良く検出するようにしてもよい。
【００３１】
例えば、居室内において被介護者に何かしらの異常をきたすことは、被介護者がベッドから転落する、被介護者がベッドから起き上がる時に転倒する、トイレの便座から立ち上がる時に転倒する、風呂等寒暖差の大きいところを移動した時に転倒する、といった場合に高い確率で発生すると考えられる。
【００３２】
すなわち、ベッドやトイレ、風呂場等、被介護者に異常が生じる蓋然性の高い領域での変化を起点にして、その周辺に隣接する検知領域（例えば、フロア領域等）で被介護者が検知された後、被介護者が静止する場合、静止異常である確率が高いといえる。従って、被介護者の動きの起点がどの領域に属するかを考慮し、ベッド領域、トイレ領域、風呂領域等、静止異常の発生しやすい特定領域で被介護者の移動が検知された後、いずれかの領域に隣接する検知領域で被介護者の静止状態が検知された場合に、ベッド静止異常（被介護者がベッドから起き上がる時に転倒する等により生じる異常）、トイレ静止異常（トイレの便座から立ち上がる時に転倒する等により生じる異常）、風呂場静止異常（風呂等寒暖差の大きいところを移動した時に転倒する等により生じる異常）といった異常状態として検知するようにしてもよい。
【００３３】
例えば、図２に示した居室において、図４に示すように、時刻ｔでベッド領域において被介護者移動（変化１）が検知され、時刻Ｔ＋ｔでフロア領域において被介護者移動（変化２）が検知された後、静止異常検知時間３Ｔにわたって被介護者の静止が検知されれば、ベッド静止異常として介護者に報知する。なお、静止異常検知時間３Ｔ中に退出領域で被介護者の動きが検知されたときは、静止異常検知時間の計測は中止されそれ以上計測されないため、誤報が報知されることはない。
【００３４】
さらに、トイレにおける事故を考慮した場合、トイレの便座に座っている間に、被介護者に何らかの体調の異常が生じ、そのままうずくまるように倒れるという状況が想定される。この状況における人体の振る舞いの特徴としては、トイレ領域から外に出ることなく、また、うずくまりながらも完全には静止していないといったものとなる。従って、このような異常を検知するためには、完全に静止している状態を検知するという方法では検知できない。そこで、トイレ領域での変化があった後に、所定時間以上トイレ領域周辺の検知領域（例えば、フロア領域等）で被介護者の動きが検知されない場合、トイレ領域における被介護者の動きの有無にかかわらず、トイレ領域で何らかの異常があるとして検知するようにしてもよい。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように、請求項１記載の発明にあっては、赤外光を照射する赤外照明器具と、天井や壁面等に取り付けられる撮像手段と、撮像手段により撮像された画像をその画像より以前に撮像された画像と比較し、人体検知に必要な情報を得るとともに、予め格納された人体検知のための知識をもとに、被介護者が動いているか静止しているかを判定する変化検知型画像処理部とを備えた異常監視装置であって、被介護者が動いたと判定された後、被介護者が予め定めた静止異常検知時間にわたって静止していると判定された場合に被介護者に異常が生じたと判断する判定処理部とを備えたので、撮像装置により撮像される広い領域において、被介護者に異常（静止異常）が生じたことを被介護者の動きを検知することにより自動的に監視することができるため、被介護者を常時監視することなく迅速に被介護者の異常を介護者に報知することができるとともに、施工性に優れる異常監視装置を提供することができるという効果を奏する。また、赤外照明を使用することにより、夜間でも精度よく監視することができるという効果を奏する。
【００３６】
また、複数の撮像手段により複数の撮像領域（検知領域）を設定し、ある検知領域から他の検知領域に被介護者が移動した時は、ある検知領域における静止異常検知時間の計測を行わないようにすれば、広い領域において精度良く被介護者を自動的に監視することができるという効果を奏する。更に、居室等の出入口近辺に退出領域を設け、退出領域以外で被介護者が動いたと判定された後、退出領域において被介護者が動いたと判定された場合は、静止異常検知時間を計測しないようにしたので、被介護者が存在しない状態を異常状態として検知してしまうことにより生じる誤報を低減することができるという効果を奏する。
【００３７】
請求項２記載の発明にあっては、赤外光を照射する赤外照明器具と、天井や壁面等に取り付けられる撮像手段と、撮像手段により撮像された画像をその画像より以前に撮像された画像と比較し、人体検知に必要な情報を得るとともに、予め格納された人体検知のための知識をもとに、被介護者が動いているか静止しているかを判定する変化検知型画像処理部とを備えた異常監視装置であって、撮像手段により撮像された画像を見ながら任意の形状の検知領域を複数個設定できる検知領域設定手段と、設定された検知領域を記憶する検知領域メモリと、人体がどの検知領域で動いたかを判定する変化検知処理部とを備え、ベッド、トイレ、風呂場等被介護者に異常が生じる蓋然性の高い領域を特定領域として予め設定し、特定領域において被介護者が動いたと判定された後、特定領域の周辺に隣接する検知領域で被介護者が予め定めた静止異常検知時間にわたって静止していると判定された場合に、被介護者に異常が生じたと判断する判定処理部とを備えたので、撮像装置により撮像される広い領域において、被介護者に異常（静止異常）が生じたことを被介護者の動きを検知することにより自動的且つ高精度に監視することができるため、被介護者を常時監視することなく迅速に被介護者の異常を介護者に報知することができるとともに、施工性に優れる異常監視装置を提供することができるという効果を奏する。また、赤外照明を使用することにより、夜間でも精度よく監視することができるという効果を奏する。
【００３８】
請求項３記載の発明にあっては、請求項２記載の異常監視装置において、居室等の出入口近辺に退出領域を設け、退出領域以外で被介護者が動いたと判定された後、退出領域において被介護者が動いたと判定された場合は、静止異常検知時間を計測しないようにしたので、被介護者が存在しない状態を異常状態として検知してしまうことにより生じる誤報を低減することができるという効果を奏する。
【００３９】
請求項４記載の発明にあっては、赤外光を照射する赤外照明器具と、天井や壁面等に取り付けられる撮像手段と、撮像手段により撮像された画像をその画像より以前に撮像された画像と比較し、人体検知に必要な情報を得るとともに、予め格納された人体検知のための知識をもとに、被介護者が動いているか静止しているかを判定する変化検知型画像処理部とを備えた異常監視装置であって、撮像手段により撮像された画像を見ながら任意の形状の検知領域を複数個設定できる検知領域設定手段と、設定された検知領域を記憶する検知領域メモリと、人体がどの検知領域で動いたかを判定する変化検知処理部とを備え、ベッド、トイレ、風呂場等被介護者に異常が生じる蓋然性の高い領域を特定領域として予め設定し、特定領域において被介護者が動いたと判定された後、特定領域の周辺に隣接する検知領域で予め定めた検知時間にわたって被介護者の動きが検知されない場合に、被介護者に異常が生じたと判断する判定処理部とを備えたので、撮像装置により撮像される広い領域において、被介護者に異常（トイレ等でうずくまっている状態）が生じたことを被介護者の動きを検知することにより自動的に監視することができるため、被介護者を常時監視することなく迅速に被介護者の異常を介護者に報知することができるとともに、施工性に優れる異常監視装置を提供することができるという効果を奏する。また、赤外照明を使用することにより、夜間でも精度よく監視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】
【図１】本発明に係る異常監視装置の概略ブロック図である。
【図２】本発明に係る異常監視装置の動作を示す説明図である。
【図３】本発明に係る異常監視装置の他の動作を示す説明図である。
【図４】本発明に係る異常監視装置の他の動作を示す説明図である。
【符号の説明】
１    赤外照明
２    撮像手段
３    変化検知型画像処理部
３１  Ａ／Ｄ変換部
３２  現画像メモリ
３３  前画像メモリ
３４  変化検知処理部
３５  検知領域メモリ
３６  検知領域設定手段
３７  判定処理部
【図１】
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【図２】
0003941227.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003941227.tif 000005