(57)【要約】【課題】低コストで実現可能な浴室監視装置および浴室監視方法を提供すること。【解決手段】浴室監視装置は、人が居る浴室にて測距波を出射し反射波を受信することで、前記浴室内の各箇所までの距離を示す第一距離情報を取得する測距部と、前記浴室内の第一所定箇所の位置を示す浴室位置情報を記憶する記憶部と、前記第一距離情報に基づき、前記浴室内の人の所定部位の位置を示す人位置情報を取得し、前記浴室位置情報および前記人位置情報を比較し、比較結果に基づいて警報部から警告を出すよう制御する処理部と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ−ｏｆ−Ｆｌｉｇｈｔ）方式により、浴室にて測距波を出射し反射波を受信することで、前記浴室内の複数箇所までの距離を含む距離情報を取得する測距部と、
前記距離情報に含まれる各距離のうち所定値以上の距離を無効にする中央処理部と、を備えた浴室用測距装置。
【請求項２】
前記所定値は前記浴室の対角距離である、請求項１に記載の浴室用測距装置。
【請求項３】
前記測距部は、
所定方向にアレイ状に配列された複数の受信素子であって、それぞれが前記浴室内の各箇所までの距離を示す信号を出力する複数の受信素子と、
前記複数の受信素子毎に、前記浴室内の各箇所までの距離を示す距離情報を生成する信号処理回路と、を含み、
前記中央処理部は、前記複数の受信素子の一つに対応する距離と、それに隣接する受信素子に対応する距離との変化量が所定値以上の場合、該隣接する受信素子に対応する距離を無効にする、請求項１に記載の浴室用測距装置。
【請求項４】
前記測距部は、人が居ない前記浴室内に向けて測距波を出射し反射波を受信することで、前記浴室内の各箇所までの距離を示す距離情報を取得し、
前記中央処理部は、前記測距部により前記浴室に人が居ない時に取得された前記距離情報に含まれる各距離のうち、所定値以上の距離を無効にする、請求項１〜３のいずれかに記載の浴室用測距装置。
【請求項５】
ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ−ｏｆ−Ｆｌｉｇｈｔ）方式により、浴室にて測距波を出射し反射波を受信することで、前記浴室内の各箇所までの距離を含む距離情報を取得するステップと、
前記距離情報に含まれる各距離のうち、所定値以上の距離を無効にするステップと、を備えた浴室用測距方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測距波を出射しその反射波を受信して測距対象までの距離情報を取得する測距部を用いた浴室用測距装置および浴室用測距方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような浴室用測距装置としては例えば特許文献１に記載の浴室用監視装置に用いられている。
【０００３】
特許文献１の浴室監視装置は、対象領域内の３次元情報を取得する３次元センサと、取得した３次元情報に基づいて、対象領域内の高さの変化を検出する高さ変化検出手段と、検出された高さの変化に基づいて、対象物の位置を検出する位置検出手段と、検出された高さの変化に基づいて、対象物の動きを検出する動き検出手段と、検出された対象物の位置と動きに基づいて、対象物が危険な状態にあるか否かを判定する危険判定手段とを備え、危険判定手段は、危険な状態にあるか否かの判定を、対象領域内の位置毎に設定された判定基準に基づき行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３９７９２３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、光を用いたＴＯＦ（Ｔｉｍｅ−Ｏｆ−Ｆｌｉｇｈｔ）方式の距離センサを用いても良いことが記載されている。しかしながら、この距離センサの出射光が浴室内の鏡で鏡面反射のみすることがある。この場合、距離センサは正確な測距を行えないため、浴室監視に影響が及ぶという問題点があった。
【０００６】
それゆえに、本発明の目的は、より正確に浴室監視が行える浴室用測距装置および浴室用測距方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明の第一局面は、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ−ｏｆ−Ｆｌｉｇｈｔ）方式により、浴室にて測距波を出射し反射波を受信することで、前記浴室内の複数箇所までの距離を含む距離情報を取得する測距部と、前記距離情報に含まれる各距離のうち所定値以上の距離を無効にする中央処理部と、を備えた浴室用測距装置に向けられる。
【０００８】
また、本発明の第二局面は、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ−ｏｆ−Ｆｌｉｇｈｔ）方式により、浴室にて測距波を出射し反射波を受信することで、前記浴室内の各箇所までの距離を含む距離情報を取得するステップと、前記距離情報に含まれる各距離のうち、所定値以上の距離を無効にするステップと、を備えた浴室用測距方法に向けられる。
【発明の効果】
【０００９】
上記各局面によれば、より正確に浴室監視が行える浴室用測距装置および浴室用測距方法を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】各実施形態に係る浴室監視装置の構成を示す図である。
【図２】図１の測距部の測距波および反射波を示す図である。
【図３】図１の制御部の詳細な構成を示す図である。
【図４】図１の制御部が行う初期設定処理のフロー図である。
【図５】図１の制御部が行う警告処理のフロー図である。
【図６】第一監視領域情報の一例を示す模式図である。
【図７】人が居る時の浴室を上方から見たときの模式図である。
【図８】第一監視領域情報の他の例を示す模式図である。
【図９】第一実施形態の浴室監視装置が具備可能なフロートを示す模式図である。
【図１０】第一変形例に係る警告処理のフロー図である。
【図１１Ａ】第二変形例に係る警告処理の前半部分を示すフロー図である。
【図１１Ｂ】第二変形例に係る警告処理の後半部分を示すフロー図である。
【図１２】第二実施形態に係る初期設定処理のフロー図である。
【図１３】第二実施形態に係る警告処理のフロー図である。
【図１４】第二監視領域情報の一例を示す模式図である。
【図１５】鏡面反射による無効な距離を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
≪１．第一実施形態≫
以下、上記図面を参照して、第一実施形態に係る浴室監視装置Ａを詳説する。
【００１２】
≪１−１．浴室監視装置Ａの構成≫
図１中、浴室監視装置Ａは、測距部１と、制御部２と、警報部３と、を備えている。
【００１３】
測距部１は、例えば、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ−Ｏｆ−Ｆｌｉｇｈｔ）方式の三次元距離画像カメラであって、浴室の天井に、自身の光軸が鉛直下方向を向くように設置される。測距部１は、後述の距離画像情報Ｉｄｓｔを取得するために、光源部１１と、駆動回路１２と、受光部１３と、信号処理回路１４と、を含む。
【００１４】
光源部１１は、例えば赤外線ＬＥＤのような光源素子を少なくとも一つ含む。光源部１１は、駆動回路１２により駆動信号Ｓｉｎが入力されると、自身の画角内において様々な方向に広がる測距波Ｌ１であって、例えば赤外線パルス光である測距波Ｌ１を、浴室内に放射する。
【００１５】
放射された測距波Ｌ１は、浴室に人が居なければ、浴室内装（例えば浴槽や床等）の表面で反射する。それに対し、浴室に人が居れば、測距波Ｌ１は、内装表面だけでなく人体表面でも反射する。ここで、本実施形態の説明では、反射とは鏡面反射および拡散反射を含む概念とする。内装表面や人体表面での反射波Ｌ２は受光部１３に入射される。
【００１６】
受光部１３は、典型的には、二次元アレイ状に配列された複数の受光素子（例えば、ＣＣＤ）を含む。各受光素子には、反射波Ｌ２において、内装や人体で反射した光成分が入射される。各受光素子は、光電変換を行って、自素子への入射光成分の強度等を示す信号Ｓｏｕｔを生成し信号処理回路１４に出力する。
【００１７】
信号処理回路１４には、駆動回路１２の駆動信号Ｓｉｎと、各受光素子の出力信号Ｓｏｕｔとが入力される。信号処理回路１４は、複数の受光素子毎に、両入力信号Ｓｉｎ，Ｓｏｕｔの間の位相差φを求めて、求めた位相差φに基づき、光源部１１から各反射箇所までの空間距離を求める。その後、信号処理回路１４は、受光素子毎に求めた空間距離の集まりを距離画像情報Ｉｄｓｔとして所定のフレームレート（例えば、３０フレーム／秒）で制御部２に出力する。換言すると、距離画像情報Ｉｄｓｔは測距部１から内装表面や人体表面までの空間距離を画素値として有する。
【００１８】
ここで、図２には、浴室４の天井に設置された測距部１と、浴槽４１内の人４２と、浴槽４１の周囲の壁４３とが示される。測距部１から放射された測距波Ｌ１は、浴槽４１、人４２または壁４３等で反射して、反射波Ｌ２として測距部１で受光される。ここで、図２には、壁４３での反射箇所の例がａで、浴槽４１の上端での反射箇所の例がｂで、浴槽４１の底または洗い場の床での反射箇所の例がｃで、人４２の頭頂部４４，その他の部位４５での反射箇所の例はｄ，ｅで示される。この場合、距離画像情報Ｉｄｓｔは、各反射箇所ａ〜ｅまでの空間距離の集まりとなる。なお、図２が煩雑にならないように、参照符号Ｌ１，Ｌ２は一つの光成分（即ち、矢印）の近くにのみ示している。
【００１９】
図３において、制御部２は、通信部２１と、処理部の一例であるＣＰＵ２２と、不揮発性メモリ２３と、メインメモリ２４と、を備えている。
【００２０】
通信部２１は、制御部２と測距部１および警報部３との通信インタフェイスである。ＣＰＵ２２は、不揮発性メモリ２３に予め格納されているプログラムＰを、メインメモリ２４を作業領域として用いて実行する。
【００２１】
警報部３は、例えばスピーカであって、様々な箇所に配置可能である。例えば、本浴室監視装置Ａが家に設置されれば、警報部３は、例えば、浴室または浴室外（例えばリビングルーム）に設置される。また、設置場所が介護施設等であれば、警報部３は、浴室とは別室にて、有線ネットワークを介して制御部２と接続されたＰＣのスピーカでも構わないし、無線接続された無線通信端末（例えばスマートフォン）であって、介護職員が所持する無線通信端末のスピーカでも構わない。他にも、警報部３は浴室に設置されても構わない。以上のような警報部３は、制御部２で生成された各種警告音データＩｓｎｄに従って、浴室内での人の重大な状況（例えば溺水や転倒）に対する警報音を出力する。
【００２２】
≪１−２．浴室監視装置の動作≫
次に、図４および図５等を参照して、制御部２の動作を詳説する。
【００２３】
ＣＰＵ２２は、浴室に人が居ない時に、図４の初期設定処理をまず行う。ステップＳ０１において、ＣＰＵ２２は、光源部１１から測距波Ｌ１を放射させる。この測距波Ｌ１は、浴室の内装表面の各箇所で反射され、反射波Ｌ２として受光部１３に入射される。
【００２４】
ステップＳ０２において、測距部１の信号処理回路１４は、受光部１３の出力信号Ｓｏｕｔに基づき、前述の距離画像情報Ｉｄｓｔを少なくとも一フレーム分生成し、制御部２（より具体的にはメインメモリ２４）に転送する。初期設定時では、距離画像情報Ｉｄｓｔは、浴室内の内装表面における各反射箇所までの距離のみの集まりとなる。本説明では、この距離画像情報Ｉｄｓｔを、第二距離画像情報Ｉｄｓｔ２という。
【００２５】
ステップＳ０３において、ＣＰＵ２２は、測距部１から得た第二距離画像情報Ｉｄｓｔ２を、記憶部の例である不揮発性メモリ２３（図３参照）に格納する。
【００２６】
ステップＳ０４において、ＣＰＵ２２は、第二距離画像情報Ｉｄｓｔ２に対する透視投影変換等により、画素位置毎の空間距離を、例えば測距部１の発光点位置を原点とする鉛直方向位置に変換した後、特徴点抽出処理により、鉛直方向位置が略同一の画素群であって矩形形状をなす画素群を探す。浴室の場合、このような画素群としては、洗い場と、浴槽の上端の外形線とが認識される場合がある。ＣＰＵ２２は、測距部１（即ち天井）により近い画素群を、浴槽４１の上端の外形線（図６中、ｂにて示す）と定義し、当該外形線内の領域（図６中の太い破線で示す）を示す第一監視領域情報ｔ１を、不揮発性メモリ２３に格納する（図３を参照）。
【００２７】
ステップＳ０５において、ＣＰＵ２２は、浴槽上端を浴室内の所定箇所の第一例として定義すると共に、その鉛直方向位置を浴室位置情報の一例である上端位置情報Ｉ１として不揮発性メモリ２３に格納する（図３を参照）。
【００２８】
以上で、図４の初期設定処理が終了する。
【００２９】
ＣＰＵ２２は、初期設定処理の後、図５の警告処理を行う。ステップＳ１１において、ＣＰＵ２２は、前述と同様、測距部１から測距波Ｌ１を放射させる。この測距波Ｌ１は、浴室の内装表面の各箇所または人の各部位で反射されて、反射波Ｌ２として受光部１３に入射される。
【００３０】
ステップＳ１２において、信号処理回路１４は、受光部１３の出力信号Ｓｏｕｔに基づき、前述の距離画像情報Ｉｄｓｔを生成し、制御部２にフレーム単位で転送する。この時、浴室に人が居れば、距離画像情報Ｉｄｓｔは、図７に示すように、浴室内の内装表面だけでなく人体表面での各反射箇所までの空間距離の集まりとなる。なお、図７には、浴槽４１の上端での反射箇所をｂで示し、人４２において特に頭頂部４４を除く部位４５での反射箇所をｃで示し、頭頂部４４での反射箇所をｄで示している。また、他の反射箇所の図示を便宜上省略している。また、本説明では、ステップＳ１２で得られた距離画像情報Ｉｄｓｔを、第一距離画像情報Ｉｄｓｔ１という。第一距離画像情報Ｉｄｓｔ１は、ＣＰＵ２２の制御下で、通信部２１を介してメインメモリ２４にフレーム毎に順次格納されていく。
【００３１】
ステップＳ１３において、ＣＰＵ２２は、浴槽に人が居るか否かを確認する。より具体的には、両距離画像情報Ｉｄｓｔ１，Iｄｓｔ２のそれぞれにおいて第一監視領域ｔ１内に属する画素値同士の差分が演算される。この差分が所定の閾値以上であれば浴槽内に人が居ると判断される。
【００３２】
ステップＳ１３にて浴槽に人が居ると判断されると、ＣＰＵ２２は、ステップＳ１４において、第一距離画像情報Ｉｄｓｔ１の最新フレームに対し、透視投影変換および特徴点抽出処理を行って、人の所定部位の典型例としての人の頭頂部４４（図７中ｄで示す）を特定し、その鉛直方向位置を、人位置情報の一例である頭部位置情報Ｉ２として保持する。
【００３３】
次のステップＳ１５において、ＣＰＵ２２は、まず、不揮発性メモリ２３から上端位置情報Ｉ１を読み出す。その後、ＣＰＵ２２は、ステップＳ１４で得た頭頂部の鉛直方向位置（即ち、最新の頭部位置情報Ｉ２）と、浴槽上端の鉛直方向位置（即ち、上端位置情報Ｉ１）との比較結果から、浴室の人が溺水しているか否かを判断する。より具体的には、ＣＰＵ２２は、頭頂部４４の鉛直方向位置から浴槽上端の鉛直方向位置を減算して、これにより得られた差分が予め定められた閾値以下か否かを判断することで、溺水判断を行う。ここで、本浴室監視装置Ａは溺水判断を行うことを目的とするため、閾値は２０ｃｍ程度に選ばれる。
【００３４】
ステップＳ１５にて溺水で無いと判断されれば、第一距離画像情報Ｉｄｓｔ１および頭部位置情報Ｉ２を更新するために、ＣＰＵ２２は、ステップＳ１１に戻る。上記に対し、溺水と判断されれば、ＣＰＵ２２は、ステップＳ１６において、警告音の音量を、初期的な標準音量に設定する。その後、ＣＰＵ２２は、ステップＳ１７において、各種警告音データＩｓｎｄの一つであって、溺水の警告を設定音量の音声で表す第一警告音データＩｓｎｄ１を生成して警報部３に送信する。警報部３は、受信した第一警告音データＩｓｎｄ１に基づき、設定音量の警報を出力する。
【００３５】
次に、ＣＰＵ２２は、ステップＳ１８で、ステップＳ１７で警告を出してから第一所定時間が経過すると、ステップＳ１９で頭部位置情報Ｉ２を更新し、その後、ステップＳ１１０で溺水判断を行う。なお、ステップＳ１９，Ｓ１１０の処理は、ステップＳ１４，Ｓ１５と同様である。また、第一所定時間は１０秒程度に選ばれる。
【００３６】
ステップＳ１１０で溺水と判断されると、ＣＰＵ２２は、ステップＳ１１１で、事態がより重大であるとみなして、警告音の音量を標準音量より大きく設定した後、ステップＳ１７を行う。この処理により、警報部３は、時間をおいて互いに異なる方法で警告を行う。特に、警告音量が徐々に大きくなるため、事態の重大さを介護職員等は認識できる。それに対し、ステップＳ１１０で溺水で無いと判断されると、浴槽の人は溺水状態から脱したとみなして、処理はステップＳ１１に戻る。この後、上述と同様の処理が行われる。
【００３７】
ところで、ステップＳ１３にて浴槽に人が居ないと判断されると、ＣＰＵ２２は、ステップＳ１１２において、第二所定時間が経過するか否かを判断する。ステップＳ１１２で第二所定時間が経過すると、ＣＰＵ２２は、今後暫くの間浴槽に人が入ってこないとみなして、ステップＳ１１３で第二距離画像情報Ｉｄｓｔ２の更新を行う。ステップＳ１１３の処理は、図４のステップＳ０１〜Ｓ０３の処理と同様であるため、ここで改めて詳説することを控える。なお、ステップＳ１１３では少なくとも第二距離画像情報Ｉｄｓｔ２が更新されれば良いが、第一監視領域情報ｔ１や上端位置情報Ｉ１も同時に更新されても構わない。
【００３８】
ＣＰＵ２２は、ステップＳ１１３の処理の後、または、ステップＳ１１２で第二所定時間が経過していないと判断した場合、ステップＳ１１を再度行う。それ以降の処理については、前述した通りであるため、ここで改めて詳説することを控える。
【００３９】
≪１−３．第一実施形態の効果≫
以上の通り、本実施形態によれば、浴室４内に居る人の頭頂部４４の位置ｄおよび浴槽４１の上端位置ｂ（図２や図７を参照）の比較という極めて簡素な処理で警報を行えるため、低コストで実現可能な浴室監視装置Ａを提供することが可能となる。また、色や濃淡を示す画素値からなる通常の二次元画像を生成するカメラは浴室監視装置Ａには不要である。これによっても、浴室監視装置Ａは低コストで実現可能となると共に、浴室にカメラを設置するというユーザの心理的負担を無くすことができる。
【００４０】
また、浴室監視装置Ａでは、ＣＰＵ２２は、図４の初期設定処理により、浴室４内の所定箇所の鉛直方向位置を示す上端位置情報Ｉ１を自動的に取得して不揮発性メモリ２３に格納する。換言すると、本浴室監視装置Ａを浴室に設置する際に、設置業者が上端位置情報Ｉ１をわざわざ浴室監視装置Ａに設定する必要が無くなる。このように、本浴室監視装置Ａによれば、設置業者の作業工数を低減することが可能となる。
【００４１】
また、浴室監視装置Ａでは、ＣＰＵ２２は、図５のステップＳ１３で人が浴室に居ると判断した場合に限り、図５のステップＳ１４以降を行っている。それ故、処理負荷の大きな特徴点抽出を不必要に行う必要が無くなる。
【００４２】
また、光源部１１が赤外線の測距波Ｌ１を放射する場合、浴槽内の水面で測距波Ｌ１は反射されない。それ故、浴室監視装置Ａでは代替的に、浴槽４１の上端位置を認識し溺水判断に使用することで、上述の通り、低コストで実現可能な浴室監視装置Ａを提供することが可能となる。
【００４３】
また、図５の警告処理にステップＳ１８〜Ｓ１１１を組み込むことで、浴室監視装置Ａにおいて、ＣＰＵ２２は、時間をおいて異なる音量で複数回警告を行うよう制御する。これにより、事態の重大さに応じた警告を行うことが可能となる。
【００４４】
≪１−４．付記≫
上記説明では、測距部１は三次元距離画像カメラであるとして説明した。しかし、これに限らず、測距部１は、所謂受信スキャンレス型の三次元画像レーダであっても構わない。この場合、光源部１１は、赤外線ＬＥＤおよびＭＥＭＳミラー等をさらに含む。ＭＥＭＳミラーには、赤外線ＬＥＤからのビーム径を相対的に細く絞ったレーザ光が入射される。ＭＥＭＳミラーは、入射レーザ光を偏向する。ＭＥＭＳミラーで偏向された光は、各種測距波の他の例として浴室内で走査される。受信スキャンレス型の場合であっても、受光部１３の構成は実質的に上述と同じである。
【００４５】
また、上記説明では、各種測距波は光であるとして説明した。しかし、これに限らず、測距波は電波であっても構わない。
【００４６】
また、上記説明では、第一監視領域ｔ１は、浴槽４１の上端外形線で囲まれる領域であるとした。しかし、これに限らず、図８に示すように、第一監視領域ｔ１は、外形線から所定量だけ内側にオフセットした領域であっても構わない。これにより、図５のステップＳ１３において、壁４３に設置されたシャワーであって鉛直方向位置がしばしば変わりうるシャワーが人体と誤認識される可能性を低減できる。
【００４７】
また、上記説明では、図５のステップＳ１１１にて警告音の音量が大きくされていた。しかし、これに限らず、警告音の周波数が高くされても構わない。
【００４８】
また、上記説明では、上端位置情報Ｉ１は浴槽４１の上端の鉛直方向位置を示していた。しかし、これに限らず、図９に示すように、再帰反射性材料を用いて特定パターンが表面上に形成されたフロート５を浴槽４１に浮かべておいた場合、ＣＰＵ２２は、警告処理において、第一距離画像情報Ｉｄｓｔ１からフロート５の鉛直方向位置を上端位置情報Ｉ１として求めて、溺水判断を行うことも可能である。これにより、より正確な溺水判断を行えると共に、図４のステップＳ０５を省略できる。
【００４９】
また、上記説明では好ましい形態として、ＣＰＵ２２は、図４の初期設定処理により、浴室４内の所定箇所の鉛直方向位置を示す上端位置情報Ｉ１を自動的に取得して不揮発性メモリ２３に格納していた。しかし、これに限らず、本浴室監視装置Ａを浴室に設置する際に、設置業者が上端位置情報Ｉ１を浴室監視装置Ａに設定しても構わない。
【００５０】
また、上記説明では好ましい形態として、本浴室監視装置Ａは、両距離画像情報Ｉｄｓｔ１，Ｉｄｓｔ２を用いていた。しかし、これに限らず、本浴室監視装置Ａの設置時に、上端位置情報Ｉ１を不揮発性メモリ２３に設置業者等が予め記憶させるのであれば、第一距離画像情報Ｉｄｓｔ１だけでも警告を出すよう制御可能である。
【００５１】
≪１−５．第一変形例≫
次に、図１０等を参照して、第一実施形態の第一変形例に係る浴室監視装置Ｂについて説明する。浴室監視装置Ｂは、浴室監視装置Ａと構成面で同様であるため、以下の説明では、図１，図３を援用する。ただし、浴室監視装置Ｂは、浴室監視装置Ａと比較すると、図５の警告処理に代えて、図１０に示す警告処理を行う点で相違する。
【００５２】
図１０は、図５の警告処理と比較すると、ステップＳ１５とステップＳ１６の間に、ステップＳ２１〜Ｓ２３をさらに備える点で相違する。それ以外に両フロー図に相違点は無いので、図１０において、図５のステップに相当するものには同一ステップ番号を付け、それぞれの説明を省略する。
【００５３】
図１０のステップＳ２１では、ＣＰＵ２２は、ステップＳ１５の実施から第三所定時間が経過したか否かを判断する。第三所定時間は、第一所定時間よりも短い時間（例えば５秒）であって、溺水では無く、人が自発的に浴槽で潜っているとみなせる時間である。
【００５４】
ステップＳ２１でＹｅｓと判断すると、ＣＰＵ２２は、ステップＳ１４，Ｓ１５と同様のステップＳ２２，Ｓ２３を行う。これにより、頭部位置情報Ｉ２が更新され、上端位置情報Ｉ１と更新後の頭部位置情報Ｉ２とが比較される。このステップＳ２３で溺水と判断されなければ、ＣＰＵ２２は、人が自発的に浴槽で潜っているとみなす。この場合、処理はステップＳ１１に戻る。それに対し、ステップＳ２３で溺水と判断されると、処理はステップＳ１６に進む。
【００５５】
≪１−６．第一変形例の効果≫
上記浴室監視装置Ａは、ステップＳ１５で溺水と判断すると、即座に警告を行う。それ故、溺水では無く、短時間ではあるが自発的に浴槽で潜るような人に対して、上記浴室監視装置Ａから警告が繰り返しなされてしまう。従って、このような人は浴室監視装置Ａによる警告を煩わしく感じると想定される。
【００５６】
しかし、本浴室監視装置Ｂは、ステップＳ１５で一旦溺水と判断しても、第三所定時間後に、もう一度溺水と判断しない限り、警告を行わない。これによって、自発的に潜る人が煩わしさを感じる頻度を少なくすることが出来る。
【００５７】
≪１−７．第二変形例≫
次に、図１１Ａおよび図１１Ｂ等を参照して、第一実施形態の第二変形例に係る浴室監視装置Ｃについて説明する。浴室監視装置Ｃは、浴室監視装置Ａと比較すると、制御部２が図５の警告処理に代えて、図１１Ａおよび図１１Ｂの組み合わせからなる警告処理を行う点で相違する。それ以外に、両浴室監視装置Ａ，Ｃの間に相違点は無い。それ故、以下では図１，図３を援用する。
【００５８】
図１１Ａ，図１１Ｂの組み合わせは、図５のフロー図と比較すると、例えばステップＳ１４およびＳ１５の間にステップＳ３１〜Ｓ３３をさらに行う点で相違する。それ以外に、両フロー図の間に相違点は無い。それ故、図１１において、図５に示すステップに相当するものには同一ステップ番号を付け、それぞれの説明を省略する。
【００５９】
ステップＳ３１において、ＣＰＵ２２は、今回の頭部位置情報Ｉ２と前回の頭部位置情報Ｉ２とから、人の頭頂部４４が単位時間あたり鉛直方向にどの程度変位したか、即ち、人の頭頂部４４の鉛直方向への移動速度ｖ１を算出する。
【００６０】
ステップＳ３２において、ＣＰＵ２２は、求めた移動速度ｖ１が所定の閾値ｖｔｈ以上か否かを判断する。ここで、閾値ｖｔｈは、浴槽内の人が転倒しているとみなせる値であり、実験等で予め求められる。
【００６１】
なお、本説明では、ＣＰＵ２２は、移動速度ｖ１に基づき転倒判断を行うとして説明するが、これに限らず、人の頭頂部４４の加速度ｋ１に基づき、転倒判断が行われても良い。
【００６２】
ステップＳ３２で転倒と判断されると、ＣＰＵ２２は、ステップＳ３３で、各種警告音データＩｓｎｄの一つであって、転倒の警告を設定音量の音声で表す第二警告音データＩｓｎｄ２を生成して警報部３に送信する。警報部３は、受信した第二警告音データＩｓｎｄ２に基づき、設定音量の警報を出力する。
【００６３】
ステップＳ３３の次、またはステップＳ３２で転倒と判断されなかった場合、ＣＰＵ２２は、ステップＳ１５を行う。
【００６４】
≪１−８．第二変形例の効果≫
以上の通り、本変形例によれば、浴室４内に居る人の転倒時の警報という価値を、上端位置情報Ｉ１を蓄積し簡単な演算を行うだけで付加できる。
【００６５】
また、ステップＳ３１〜Ｓ３３は、ステップＳ１５の前またはステップＳ１１０でＮｏと判断された後に実施されるので、浴室監視装置Ｃは、人が浴槽に入った直後や人が浴槽から出ようとする時等、転倒が生じやすい状況で警報を出すことが可能となる。
【００６６】
≪２．第二実施形態≫
次に、図１２等を参照して、第二実施形態に係る浴室監視装置Ｄを詳説する。浴室監視装置Ｄは、浴室監視装置Ａと比較すると、制御部２が図４の初期設定処理，図５の警告処理に代えて、図１２の初期設定処理、図１３の警告処理を行う点で相違する。それ以外に、両浴室監視装置Ａ，Ｄの間に相違点は無い。それ故、以下では図１，図３を援用する。
【００６７】
≪２−１．浴室監視装置の動作≫
まず、図１２は、図４と比較すると、ステップＳ０４，Ｓ０５に代えてステップＳ４１〜Ｓ４４を含む点で相違する。それ以外に、両フロー図の間に相違点は無い。それ故、図１２において、図４のステップに相当するものには同一ステップ番号を付け、それぞれの説明を省略する。
【００６８】
ステップＳ４１において、ＣＰＵ２２は、浴室内の洗い場に鏡（即ち、鏡面反射物）があることを想定して、第二距離画像情報Ｉｄｓｔ２に対し無効処理を行う。具体的には、ＣＰＵ２２は、第二距離画像情報Ｉｄｓｔ２に含まれる画素値（即ち、距離）のうち、所定値以上の画素値を無効にする。本浴室監視装置Ａが概ね直方体の浴室であることを想定して、所定値は、浴室の対角距離に設定される。
【００６９】
ステップＳ４２において、ＣＰＵ２２は、ステップＳ４２の無効にされた画素に対し、周辺の有効な画素の値に置き換える。
【００７０】
ステップＳ４３において、ＣＰＵ２２は、第二距離画像情報Ｉｄｓｔ２を構成する画素群から最外周を構成する画素群を抽出し、これらを浴室の壁面と認識する。その後、ＣＰＵ２２は、第二距離画像情報Ｉｄｓｔ２に対する透視投影変換等を行った後、特徴点抽出処理により、鉛直方向位置が略同一の画素群であって矩形形状をなす画素群を探して、測距部１を基準として鉛直方向により遠い画素群を、浴室４の洗い場４６の外形線（図１４中、ｆにて示す）と定義し、当該外形線内の領域ｔ２（太い破線を参照）を示す第二監視領域情報ｔ２を、不揮発性メモリ２３に格納する。
【００７１】
ステップＳ４４において、ＣＰＵ２２は、洗い場を所定箇所の第二例として定義すると共に、その鉛直方向位置を、浴室位置情報の他の例である洗い場位置情報Ｉ３として不揮発性メモリ２３に格納する。
【００７２】
また、図１３は、図５と比較すると、ステップＳ１３〜Ｓ１１１に代えて、ステップＳ５１〜Ｓ５１１を含む点で相違する。それ以外に、両フロー図の間に相違点は無い。それ故、図１３において、図５のステップに相当するものには同一ステップ番号を付け、それぞれの説明を省略する。
【００７３】
ステップＳ５１，Ｓ５２において、ＣＰＵ２２は、第一距離画像情報Ｉｄｓｔ１を対象に画素値の無効化処理および置換処理を行う。ステップＳ５１，Ｓ５２に関しては、ステップＳ４１，Ｓ４２と同様であるため、それぞれの説明を省略する。
【００７４】
ステップＳ５３において、ＣＰＵ２２は、洗い場に人が居るか否かを確認する。より具体的には、両距離画像Ｉｄｓｔ１，Iｄｓｔ２のそれぞれにおいて第二監視領域ｔ２内に属する画素値同士の差分が演算される。この差分が所定の閾値以上であれば洗い場に人が居ると判断される。
【００７５】
ステップＳ５３にて洗い場に人が居ると判断されると、ＣＰＵ２２は、ステップＳ５４において、第一距離情報Ｉｄｓｔ１の最新フレームに対し、透視投影変換および特徴点抽出処理を行って、人の所定部位の一例である人の頭頂部４４を特定し、その鉛直方向位置を、人位置情報の一例である頭部位置情報Ｉ４として保持する。
【００７６】
次のステップＳ５５において、ＣＰＵ２２は、まず、不揮発性メモリ２３から洗い場位置情報Ｉ３を読み出す。その後、ＣＰＵ２２は、ステップＳ５４で得た頭頂部の鉛直方向位置（即ち、最新の頭部位置情報Ｉ４）と、洗い場の鉛直方向位置（即ち、洗い場位置情報Ｉ３）との比較結果から、洗い場で人が転倒しているか否かを判断する。より具体的には、ＣＰＵ２２は、頭頂部４４の鉛直方向位置から洗い場の鉛直方向位置を減算して、これにより得られた差分が予め定められた閾値以下か否かを判断することで、転倒判断を行う。ここで、本浴室監視装置Ｄは転倒判断を行うことを目的とするため、閾値は２０ｃｍ程度に選ばれる。
【００７７】
ステップＳ５５にて転倒で無いと判断されれば、頭部位置情報Ｉ４を更新するために、ＣＰＵ２２は、ステップＳ５１に戻り、その後、ステップＳ５１〜Ｓ５５のループを繰り返す。上記に対し、転倒と判断されれば、ＣＰＵ２２は、ステップＳ５６において、警告音の音量を、初期的な標準音量に設定する。その後、ＣＰＵ２２は、ステップＳ５７において、各種警告音データＩｓｎｄの一つであって、転倒の警告を設定音量の音声で表す第二警告音データＩｓｎｄ２を生成して警報部３に送信する。警報部３は、受信した第二警告音データＩｓｎｄ２に基づき、設定音量の警報を出力する。
【００７８】
次に、ＣＰＵ２２は、ステップＳ５８で、ステップＳ５７で警告を出してから第四所定時間が経過したと判断すると、ステップＳ５９で頭部位置情報Ｉ４を更新し、その後、ステップＳ５１０で転倒判断を行う。なお、ステップＳ５９，Ｓ５１０の処理は、ステップＳ５４，Ｓ５５と同様であるため、それぞれの説明を省略する。また、第四所定時間は１０秒程度に選ばれる。
【００７９】
ステップＳ５１０で転倒と判断されると、ＣＰＵ２２は、ステップＳ５１１で、事態がより重大であるとみなして、警告音の音量を標準音量より大きく設定した後、ステップＳ５７を行う。この処理により、警報部３は、時間をおいて互いに異なる方法で警告を行う。特に、警告音量が徐々に大きくなるため、事態の重大さを介護職員等は認識できる。それに対し、ステップＳ５１０で転倒で無いと判断されると、浴槽の人が起き上がったとみなして、処理はステップＳ１１に戻る。この後、上述と同様の処理が行われる。
【００８０】
ところで、ステップＳ５３にて洗い場に人が居ないと判断されると、ＣＰＵ２２は、ステップＳ１１２において、第五所定時間が経過するか否かを判断する。ステップＳ１１２で第二所定時間が経過すると、ＣＰＵ２２は、今後暫くの間洗い場に人が入ってこないとみなして、ステップＳ１１３で第二距離画像情報Ｉｄｓｔ２の更新を行う。ステップＳ１１３の処理は、図１２のステップＳ０１〜Ｓ０３の処理と同様であるため、ここで改めて詳説することを控える。なお、ステップＳ１１３では少なくとも第二距離画像情報Ｉｄｓｔ２が更新されれば良いが、第二監視領域情報ｔ２または洗い場位置情報Ｉ３が同時に更新されても構わない。
【００８１】
ＣＰＵ２２は、ステップＳ１１３の処理の後、または、ステップＳ１１２で第二所定時間が経過していないと判断した場合、ステップＳ１１を再度行う。それ以降の処理については、前述した通りであるため、ここで改めて詳説することを控える。
【００８２】
≪２−２．第二実施形態の効果≫
以上の通り、本実施形態によれば、浴室４内に居る人の頭頂部４４の位置ｄおよび洗い場４６の位置ｆ（図１４を参照）の比較という極めて簡素な処理で警報を行えるため、低コストで実現可能な浴室監視装置Ｄを提供することが可能となる。また、本浴室監視装置Ｄによれば、通常の二次元画像を生成するカメラを必要としないため、第１−３欄の説明と同様、ユーザの心理的負担を強いることが無くなる。
【００８３】
また、本実施形態によれば、ＣＰＵ２２は、両距離画像Ｉｄｓｔ１，Ｉｄｓｔ２に対し画素値の無効処理を行って（図１２，図１３のステップＳ４１，Ｓ５１）、浴室の鏡にて鏡面反射することで得られた画素値を無効にする。なお、図１５には、鏡４７がある浴室４が示されると共に、鏡面反射による無効な画素値（距離）がｇで示される。以上の無効処理の結果、浴室にて測距波Ｌ１が鏡面反射することに起因する洗い場領域（即ち、領域ｔ２）の誤認識を防止できるし、鏡面反射の影響で同一人物の頭頂部が第一距離画像Ｉｄｓｔ１から複数回認識されることを防止することができる。これにより、より正確に浴室監視を行うことが可能となる。
【００８４】
また、ステップＳ４３において、洗い場を定義する第二監視領域情報ｔ２がメモリ２３に格納されて、測距部１を基準とする洗い場４６の外形線（図１４中、ｆにて示す）が定義される。ＣＰＵ２２は、ステップＳ５１で取得した第一距離画像情報Ｉｄｓｔ１の画素値（距離）の中に、ステップＳ４３で定義した洗い場４６の外形線外のものがあれば、その画素値を無効化することも出来る。
【００８５】
また、第１−３欄の説明と同様、本浴室監視装置Ｄによれば、設置業者の作業工数を低減することが可能となる。
【００８６】
また、浴室監視装置Ｄでも、ＣＰＵ２２は、図１３のステップＳ５１で人が浴室４に居ると判断した場合に限り、ステップＳ５２以降が実施されるので、処理負荷の大きな特徴点抽出を不必要に行う必要が無くなる。
【００８７】
また、浴室監視装置Ｄでも、ＣＰＵ２２が時間をおいて異なる音量で複数回警告を行うため、事態の重大さ応じた警告を行うことが可能となる。
【００８８】
≪２−３．付記≫
第１−４欄に記載の事項は、第二実施形態でも同様に適用可能である。第二実施形態は、第１−７欄と同様に変形可能である。さらには、第一実施形態と第二実施形態とを組み合わせても構わない。
【００８９】
また、上記実施形態では、ステップＳ４１では、ＣＰＵ２２は、第二距離画像情報Ｉｄｓｔ２に含まれる画素値（即ち、距離）のうち、所定値以上の画素値を無効にしていた。しかし、これに限らず、ＣＰＵ２２は、第二距離画像情報Ｉｄｓｔ２からｕｖ座標系の一方向に二つの距離値を順番に選んでいき、一方の距離値に対する他方の距離値の変化量が所定値以上の場合に、他方の距離値を無効にしても構わない。この処理は換言すると、ＣＰＵ２２が、受光部１３を構成する複数の受光素子の一つと、それに隣接する受光素子とに対応する距離の変化量が所定値以上の場合に、該隣接する受光素子に対応する距離を無効にしていることとなる。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明に係る浴室監視装置および浴室監視方法は、低コストで実現可能であり、例えば浴室における転倒や溺水を監視する装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００９１】
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ  浴室監視装置
１  測距部
２  制御部
２２  処理部
２３  不揮発性メモリ
２４  メインメモリ
３  警報部
【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１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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