(57)【要約】  本発明の転倒検知装置および転倒検知方法は、対象者の転倒の有無を第１検知結果として検知し、前記対象者の一部が所定の高さ閾値以上に存在するか否かを第２検知結果として複数で検知し、前記第１検知結果と前記複数の第２検知結果とに基づいて前記対象者の転倒有りの外部への通知を制御する。本発明の被監視者監視支援システムは、前記転倒検知装置を用いた、前記対象者の監視を支援するシステムである。
2019187491.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象者の転倒の有無を検知する転倒検知部と、
前記対象者の一部が所定の高さ閾値以上に存在するか否かを検知する複数の高さ検知部と、
前記対象者の転倒有りを外部へ通知する転倒通知部と、
前記転倒検知部の第１検知結果と前記複数の高さ検知部それぞれの各第２検知結果とに基づいて前記転倒通知部の通知を制御する通知制御部とを備える、
転倒検知装置。
【請求項２】
前記複数の高さ検知部それぞれは、前記高さ閾値を調整する調整部を備える、
請求項１に記載の転倒検知装置。
【請求項３】
前記複数の高さ検知部それぞれは、前記対象者の居る室における周壁面に取り付けられている、
請求項１または請求項２に記載の転倒検知装置。
【請求項４】
前記複数の高さ検知部のうちの少なくとも１個は、所定の検知範囲を分割した複数のサブ検知範囲それぞれに対応して、当該サブ検知範囲の中に前記対象者の一部が存在するか否かを検知する複数の検知部を備える、
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の転倒検知装置。
【請求項５】
前記高さ検知部は、焦電型赤外線センサまたはサーモパイル型赤外線センサを備える、
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の転倒検知装置。
【請求項６】
前記転倒検知部は、前記対象者の居る室における天井に取り付けられている、
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の転倒検知装置。
【請求項７】
前記転倒検知部は、前記対象者の居る室を上方から撮像する撮像部と、前記撮像部で撮像された画像から動体領域を前記対象者として抽出する動体領域抽出部と、前記動体領域抽出部で抽出された動体領域に基づいて前記対象者の移動状況を表す移動情報を求める移動情報処理部と、前記移動情報処理部で求めた移動情報に基づいて前記対象者の転倒の有無を判定する転倒判定部とを備える、
請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の転倒検知装置。
【請求項８】
対象者の転倒の有無を検知する転倒検知工程と、
前記対象者の一部が所定の高さ閾値以上に存在するか否かを複数の位置それぞれから検知する複数の高さ検知工程と、
前記対象者の転倒有りを外部へ通知する転倒通知工程と、
前記転倒検知工程の第１検知結果と前記複数の高さ検知工程それぞれの各第２検知結果とに基づいて前記転倒通知工程の通知を制御する通知制御工程とを備える、
転倒検知方法。
【請求項９】
監視対象である被監視者に対応して設けられ、前記被監視者の転倒を検知するセンサ装置と、前記センサ装置と通信可能に接続され、前記センサ装置で検知された転倒の通知を受ける端末装置とを備え、前記被監視者の監視を支援するための被監視者監視支援システムであって、
前記センサ装置は、前記被監視者を前記対象者とした請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の転倒検知装置を備える、
被監視者監視支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象者の転倒を検知する転倒検知装置および転倒検知方法、ならびに、前記転倒検知装置を用いた、前記対象者の監視を支援する被監視者監視支援システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、超高齢社会の突入に伴って、看護業界や介護業界等の業務を補完する技術が、研究、開発されており、例えば、特許文献１に開示されている。【０００３】
この特許文献１に開示された状態検出装置は、三次元の検出範囲内における対象物の存在を検出する存在検出手段と；前記検出範囲内の特定の平面内における前記対象物の存在を検出する面内検出手段と；前記存在検出手段からの出力と前記面内検出手段からの出力とを受信して処理し、前記対象物の状態を判定する判定処理手段とを備え；前記存在検出手段は、前記検出範囲内の前記特定平面を見込む撮像装置と、前記撮像装置により得られた、異なる２時点の画像の差画像を生成する画像処理装置とを有し；前記存在検出手段は、前記検出範囲の所定の位置に設置された、前記特定の平面内に光束を射出する光束発生手段と；前記光束発生手段から射出される光束により照射される位置に配置された再帰反射素子と；前記再帰反射素子で反射された前記光束を検知する光束検知手段とを備え；前記光束発生手段は、前記光束の伝搬方向を前記特定の平面内で偏向角度可変に偏向する光束偏向手段を有する。【０００４】
ところで、前記特許文献１に開示された状態検出装置を、対象者の居る室に使用した場合、前記光束発生手段と前記対象者との間に、例えば家具や家庭電化製品等の物品が在ると、前記光束が遮蔽されてしまい、前記検出範囲内の特定の平面内における前記対象者の存在が検出できない。この結果、前記特許文献１に開示された状態検出装置は、前記対象者の状態を誤判定してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−９８２６５号公報
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、より正確に対象者の転倒を検知でき、転倒をより適切に通知できる転倒検知装置および転倒検知方法ならびに前記転倒検知装置を用いた、前記対象者の監視を支援する被監視者監視支援システムを提供することである。
【０００７】
上述した目的を実現するために、本発明の一側面を反映した転倒検知装置および転倒検知方法は、対象者の転倒の有無を第１検知結果として検知し、前記対象者の一部が所定の高さ閾値以上に存在するか否かを第２検知結果として複数で検知し、前記第１検知結果と前記複数の第２検知結果とに基づいて前記対象者の転倒有りの外部への通知を制御する。本発明の被監視者監視支援システムは、前記転倒検知装置を用いた、前記対象者の監視を支援するシステムである。
【０００８】
発明の１または複数の実施形態により与えられる利点および特徴は、以下に与えられる詳細な説明および添付図面から十分に理解される。これら詳細な説明及び添付図面は、例としてのみ与えられるものであり本発明の限定の定義として意図されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態における被監視者監視支援システムの構成を示す図である。
【図２】前記被監視者監視支援システムにおける転倒検知通知ユニットの構成を示す図である。
【図３】前記被監視者監視支援システムにおける高さ検知ユニットの電気的な構成を示す図である。
【図４】前記高さ検知ユニットの高さ検知ユニットの構造的な構成を示す斜視図である。
【図５】前記高さ検知ユニットにおける取付け台座の構成を示す平面図である。
【図６】前記高さ検知ユニットの高さ閾値を説明するための図である。
【図７】前記高さ検知ユニットの取付け位置を説明するための図である。
【図８】前記転倒検知通知ユニットの動作を示すフローチャートである。
【図９】転倒を検知した場合であって、転倒を通知する場合の動作を説明するための図である。
【図１０】転倒を検知した場合であって、転倒を通知しない場合の動作を説明するための図である。
【図１１】前記高さ検知ユニットを複数備えることによる効果を説明するための図である。
【図１２】第１変形態様を説明するための図である。
【図１３】第２変形態様を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の１または複数の実施形態が説明される。しかしながら、発明の範囲は、開示された実施形態に限定されない。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、適宜、その説明を省略する。本明細書において、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示す。
【００１１】
本実施形態における被監視者監視支援システムは、監視すべき（見守るべき）監視対象（見守り対象）である被監視者（見守り対象者）Ｏｂを監視する際に、その監視を支援するシステムである。本実施形態では、被監視者監視支援システムは、監視対象である被監視者Ｏｂに対応して設けられ、前記被監視者Ｏｂの転倒を検知するセンサ装置と、前記センサ装置と通信可能に接続され、前記センサ装置で検知された転倒の通知を受ける端末装置とを備える。前記センサ装置は、前記被監視者Ｏｂを対象者Ｏｂとして、転倒検知装置を備え、前記転倒検知装置は、前記対象者Ｏｂの転倒の有無を検知する転倒検知部と、前記対象者Ｏｂの一部が所定の高さ閾値以上に存在するか否かを検知する複数の高さ検知部と、前記対象者Ｏｂの転倒有りを外部へ通知する転倒通知部と、前記転倒検知部の第１検知結果と前記複数の高さ検知部それぞれの各第２検知結果とに基づいて前記転倒通知部の通知を制御する通知制御部とを備える。一例として、前記センサ装置が前記転倒検知装置として転倒検知通知ユニットおよび高さ検知ユニットを備えて構成される場合について、このような被監視者監視支援システムを、以下、より具体的に説明する。
【００１２】
図１は、実施形態における被監視者監視支援システムの構成を示す図である。図２は、前記被監視者監視支援システムにおける転倒検知通知ユニットの構成を示す図である。図３は、前記被監視者監視支援システムにおける高さ検知ユニットの電気的な構成を示す図である。図４は、前記高さ検知ユニットの高さ検知ユニットの構造的な構成を示す斜視図である。図５は、前記高さ検知ユニットにおける取付け台座の構成を示す平面図である。図６は、前記高さ検知ユニットの高さ閾値を説明するための図である。図６Ａは、居室ＲＭの周壁面に取り付けられた高さ検知ユニットＣＵに対し、対象者Ｏｂが床ＦＬに立っている場合（立位姿勢）を示し、図６Ｂは、居室ＲＭの周壁面に取り付けられた高さ検知ユニットに対し、対象者Ｏｂが床ＦＬに倒れて座っている場合（座位姿勢）を示す。図７は、前記高さ検知ユニットの取付け位置を説明するための図である。図７Ａは、側面図であり、図７Ｂは、平面図である。
【００１３】
実施形態における被監視者監視支援システムＭＳは、被監視者Ｏｂの監視を支援するシステムであり、例えば、図１に示すように、転倒検知通知ユニットＳＵと、前記転倒検知通知ユニットＳＵに対応して設けられる複数の高さ検知ユニットＣＵ（ＣＵ−１、ＣＵ−２）と、携帯端末装置ＴＡとを備える。
【００１４】
携帯端末装置ＴＡは、転倒検知通知ユニットＳＵと通信可能に接続され、転倒検知通知ユニットＳＵで検知された転倒の通知を受け、この通知を受けた転倒を外部へ出力する装置である。携帯端末装置ＴＡは、対象者Ｏｂを見守る人、例えば、介護士や看護師等に携行される。携帯端末装置ＴＡは、例えば通信機能付きのタブレット端末装置、携帯電話装置およびスマートフォン等であり、転倒検知通知ユニットＳＵで検知された転倒の通知を受けると、一例では、対象者Ｏｂが転倒した旨のメッセージを表示する。
【００１５】
転倒検知通知ユニットＳＵは、前記被監視者Ｏｂを対象者Ｏｂとして、対象者Ｏｂの転倒の有無を検知し、後述のように対象者Ｏｂの転倒有りを外部の携帯端末装置ＴＡへ通知する装置である。転倒検知通知ユニットＳＵは、対象者（被監視者）Ｏｂに対応して設けられ、例えば対象者Ｏｂの居る室（居室）ＲＭに設けられる。図１には、説明の都合上、１個の居室ＲＭが図示され、これに応じて１個の転倒検知通知ユニットＳＵが図示されているが、被監視者監視支援システムＭＳは、複数の対象者Ｏｂそれぞれの監視を支援するために、前記複数の対象者Ｏｂそれぞれが居る複数の居室ＲＭそれぞれに設けられた複数の転倒検知通知ユニットＳＵを備えて良い。
【００１６】
より具体的には、転倒検知通知ユニットＳＵは、例えば、図２に示すように、撮像部１１と、転倒検知通知ユニット側制御処理部（ＳＵ制御処理部）１２と、第１および第２転倒検知通知ユニット側通信インターフェース部（第１および第２ＳＵ通信ＩＦ部）１３、１４と、転倒検知通知ユニット側記憶部（ＳＵ記憶部）１５とを備える。
【００１７】
撮像部１１は、ＳＵ制御処理部１２に接続され、対象者Ｏｂが倒れた転倒を画像から検知するために、ＳＵ制御処理部１２の制御に従って、対象者Ｏｂの居る居室ＲＭを上方から撮像した画像（画像データ）を生成し、この生成した画像をＳＵ制御処理部１２へ出力する装置である。前記画像には、本実施形態では、後述のように、対象者Ｏｂの移動状況を表す移動情報に基づいて前記対象者Ｏｂの転倒の有無を判定するために、動画が含まれる。死角の無い居室ＲＭの画像を生成するために、転倒検知通知ユニットＳＵは、撮像部１１の対物レンズが天井面から居室ＲＭを臨むように、天井に、好ましくは略中央位置の天井に、取り付けられる。
【００１８】
このような撮像部１１は、可視光の画像を生成する装置であって良いが、比較的暗がりでも対象者Ｏｂを監視できるように、本実施形態では、赤外線の画像を生成する装置である。このような撮像部１１は、例えば、本実施形態では、撮像対象である居室ＲＭにおける赤外の光学像を所定の結像面上に結像する結像光学系、前記結像面に受光面を一致させて配置され、前記赤外の光学像を電気的な信号に変換するイメージセンサ、および、イメージセンサの出力を画像処理することで前記居室ＲＭの画像を表すデータである画像データを生成する画像処理部等を備えるデジタル赤外線カメラである。撮像部１１の前記結像光学系は、本実施形態では、その配設された居室ＲＭ全体を撮像できる画角を持つ広角な光学系（いわゆる広角レンズ（魚眼レンズを含む））であることが好ましい。
【００１９】
第１ＳＵ通信ＩＦ部１３は、ＳＵ制御処理部１２に接続され、ＳＵ制御処理部１２の制御に従って複数の高さ検知ユニットＣＵそれぞれと通信を行うための通信回路である。転倒検知通知ユニットＳＵと複数の高さ検知ユニットＣＵそれぞれとは、有線で通信可能に接続されて良いが、本実施形態では、通信線を布設する工数を減らすために、無線で通信可能に接続される。このため、第１ＳＵ通信ＩＦ部１３は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）規格やＩｒＤＡ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ  Ｄａｔａ  Ａｓｓｃｏｉａｔｉｏｎ）規格等の近距離無線通信規格で通信を行うインターフェース回路等である。第１ＳＵ通信ＩＦ部１３は、省電力化のために、低消費電力型のＢＬＥ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ）通信規格で通信を行うインターフェース回路であることが好ましい。
【００２０】
第２ＳＵ通信ＩＦ部１４は、ＳＵ制御処理部１２に接続され、ＳＵ制御処理部１２の制御に従って携帯端末装置ＴＡと通信を行うための通信回路である。第２ＳＵ通信ＩＦ部１４は、例えば、データ通信カードや、ＩＥＥＥ８０２．１１規格等に従った通信インターフェース回路等である。なお、第１ＳＵ通信ＩＦ部１３は、第２ＳＵ通信ＩＦ部１４で兼用されても良く、転倒検知通知ユニットＳＵは、複数の高さ検知ユニットＣＵそれぞれと、例えばデータ通信網やＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等のネットワークを介して通信可能に接続されても良い。
【００２１】
ＳＵ記憶部１５は、ＳＵ制御処理部１２に接続され、ＳＵ制御処理部１２の制御に従って、各種の所定のプログラムおよび各種の所定のデータを記憶する回路である。前記各種の所定のプログラムには、例えば、所定の制御処理プログラムが含まれ、前記制御処理プログラムには、転倒検知通知ユニットＳＵの各部１１、１３〜１５を当該各部の機能に応じてそれぞれ制御するＳＵ制御プログラムや、対象者Ｏｂの転倒の有無を検知する転倒検知プログラムや、対象者Ｏｂの転倒有りを外部の携帯端末装置ＴＡへ通知する転倒通知プログラムや、前記転倒検知プログラムによる第１検知結果と複数の高さ検知ユニットＣＵそれぞれの各第２検知結果とに基づいて前記転倒通知プログラムによる通知を制御する通知制御プログラム等が含まれる。前記転倒検知プログラムには、撮像部１１で撮像された画像から動体領域を対象者Ｏｂとして抽出する動体領域抽出プログラムや、前記動体領域抽出プログラムで抽出された動体領域に基づいて前記対象者Ｏｂの移動状況を表す移動情報を求める移動情報処理プログラムや、前記移動情報処理プログラムで求めた移動情報に基づいて前記対象者Ｏｂの転倒の有無を判定する転倒判定プログラム等が含まれる。前記各種の所定のデータには、自機の、転倒検知通知ユニットＳＵを特定し識別するための識別子である転倒検知通知ユニット識別子（転倒ユニットＩＤ）、および、転倒の通知先である携帯端末装置ＴＡの通信アドレス等の各プログラムを実行する上で必要なデータ等が含まれる。ＳＵ記憶部１５は、例えば不揮発性の記憶素子であるＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）や書き換え可能な不揮発性の記憶素子であるＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等を備える。ＳＵ記憶部１５は、前記所定のプログラムの実行中に生じるデータ等を記憶するいわゆるＳＵ制御処理部１２のワーキングメモリとなるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等を含む。
【００２２】
ＳＵ制御処理部１２は、対象者Ｏｂの転倒の有無を検知し、後述のように対象者Ｏｂの転倒有りを外部の携帯端末装置ＴＡへ通知するための回路である。ＳＵ制御処理部１２は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）およびその周辺回路を備えて構成される。ＳＵ制御処理部１２は、前記制御処理プログラムが実行されることによって、ＳＵ制御部１２１、動体領域抽出部１２２、移動情報処理部１２３、転倒判定部１２４、通知制御部１２５および転倒通知部１２６を機能的に備える。
【００２３】
ＳＵ制御部１２１は、転倒検知通知ユニットＳＵの各部１１、１３〜１５を当該各部の機能に応じてそれぞれ制御し、転倒検知通知ユニットＳＵの全体制御を司るものである。
【００２４】
動体領域抽出部１２２は、撮像部１１で撮像された画像から、例えばフレーム差分法によって動体領域を対象者Ｏｂの人物の領域として抽出するものである。ここで、画像上での人物の領域の大きさ（サイズ、面積）は、所定の大きさ以上であると考えることができ、大きさの小さい動体領域は、ノイズと考えられる。このため、本実施形態では、動体領域抽出部１２２は、予め設定された閾値（動体領域判定閾値）Ｔｈｎより小さい大きさの動体領域を人物の領域として抽出しない。前記動体領域判定閾値Ｔｈｎは、複数のサンプルから予め適宜に設定される。
【００２５】
移動情報処理部１２３は、動体領域抽出部１２２で抽出された動体領域に基づいて対象者Ｏｂの移動状況を表す移動情報を求めるものである。前記移動情報は、本実施形態では、例えば、対象者Ｏｂにおける画像上での見かけの大きさ、および、移動速度である。このため、移動情報処理部１２３は、動体領域抽出部１２２で抽出された動体領域の大きさ（サイズ、面積）を求めることによって、対象者Ｏｂにおける画像上での見かけの大きさを求め、動体領域抽出部１２２で抽出された動体領域の移動速度（例えば動体領域の重心位置における移動速度）を求めることによって、対象者Ｏｂの移動速度を求める。より具体的には、移動情報処理部１２３は、動体領域抽出部１２２で抽出された動体領域に属する画素数を計数することによって、動体領域の総画素数を動体領域の大きさ（サイズ、面積）として求める。なお、１画素が表す実面積を予め求めておくことで、総画素数から実面積が求められても良い。移動情報処理部１２３は、動体領域抽出部１２２で抽出された動体領域の重心位置（例えば前記動体領域の外接円における中心位置）を求め、この重心位置の移動速度を動体領域の移動速度として求める。例えば、撮像部１１で生成された動画における各フレームごとに移動速度を求める場合では、前回のフレームで求められた動体領域の重心位置、今回のフレームで求められた動体領域の重心位置およびフレームレートから、動体領域の移動速度が求められる。
【００２６】
転倒判定部１２４は、移動情報処理部１２３で求めた移動情報に基づいて対象者Ｏｂの転倒の有無を第１検知結果として判定するものである。本実施形態では、転倒判定部１２４は、前記移動情報として移動情報処理部１２３で求めた対象者Ｏｂにおける画像上での見かけの大きさ、および、移動速度に基づいて対象者Ｏｂの転倒の有無を判定する。より具体的には、転倒判定部１２４は、前記移動情報として移動情報処理部１２３で求めた動体領域の大きさおよび移動速度の変化に基づいて対象者Ｏｂの転倒の有無を判定する。より詳しくは、転倒判定部１２４は、移動情報処理部１２３で求めた動体領域における大きさが予め設定された所定の第１閾値（大きさ判定閾値）Ｔｈｓ以上であって、かつ、前記移動情報処理部１２３で求めた前記動体領域の移動速度が予め設定された所定の第２閾値（第１移動速度判定閾値）Ｔｈｖ１以上になった後に前記第１移動速度判定閾値Ｔｈｖ１より小さい予め設定された所定の第３閾値（第２移動速度判定閾値）Ｔｈｖ２以下となった場合に、対象者Ｏｂの転倒有りと第１検知結果として判定し、これを除く場合に、前記対象者Ｏｂの転倒無しと第１検知結果として判定する。これら大きさ判定閾値Ｔｈｓ、第１移動速度判定閾値Ｔｈｖ１および第２移動速度判定閾値Ｔｈｖ２は、それぞれ、複数のサンプルから予め適宜に設定される。なお、対象者Ｏｂが転倒すると移動速度が略０となることから、第２移動速度判定閾値Ｔｈｖ２は、０、または、ノイズを考慮して０に近い値に設定されることが好ましい。
【００２７】
転倒通知部１２６は、対象者Ｏｂの転倒有りを外部の携帯端末装置ＴＡへ第２ＳＵ通信ＩＦ部１４で通知するものである。なお、１個の転倒検知通知ユニットＳＵは、１個の携帯端末装置ＴＡへ対象者Ｏｂの転倒有りを通知して良く、あるいは、複数の携帯端末装置ＴＡそれぞれへ対象者Ｏｂの転倒有りを通知して良い。このため、転倒有りの通知に関し、被監視者監視支援システムＭＳにおける複数の転倒検知通知ユニットＳＵおよび複数の携帯端末装置は、１対１で対応付けられて良く、あるいは、多対１で対応付けられて良く、あるいは、１対多で対応付けられて良い。また、転倒判定部１２４が対象者Ｏｂの転倒無しと判定した場合、転倒通知部１２６は、動作しない。
【００２８】
通知制御部１２５は、転倒判定部１２４の第１検知結果と複数の高さ検知ユニットＣＵそれぞれの各第２検知結果とに基づいて転倒通知部１２６の通知を制御するものである。より具体的には、通知制御部１２５は、前記第１検知結果が転倒有りであって、前記各第２検知結果のうち、少なくとも１個の第２検知結果が存在有りである場合に、前記通知を中止するように転倒通知部１２６を制御する。通知制御部１２５は、前記第１検知結果が転倒有りであって、前記各第２検知結果が全て存在無しである場合に、前記通知を実行するように転倒通知部１２６を制御する。
【００２９】
このような転倒検知通知ユニットＳＵでは、撮像部１１、動体領域抽出部１２２、移動情報処理部１２３および転倒判定部１２４は、対象者の転倒の有無を検知する転倒検知部１の一例に相当する。
【００３０】
高さ検知ユニットＣＵは、転倒検知通知ユニットＳＵで検知した対象者Ｏｂの転倒を検証するために、対象者Ｏｂの一部（例えば頭部等）が所定の高さ閾値以上に存在するか否かを検知する装置である。高さ検知ユニットＣＵは、死角を無くすために、１個の転倒検知通知ユニットＳＵに対し、複数設けられる。すなわち、１個の転倒検知通知ユニットＳＵが配置された対象者Ｏｂの居る居室ＲＭにおいて、互いに異なる配置位置に互いに異なる検知方向（光軸方向）で、複数の高さ検知ユニットＣＵが配置される。図１に示す例では、１個の居室ＲＭに、２個の第１および第２高さ検知ユニットＣＵ−１、ＣＵ−２が配置されている。なお、２個に限らず、１個の居室ＲＭに、３個以上の高さ検知ユニットＣＵが配置されても良い。
【００３１】
より具体的には、高さ検知ユニットＣＵは、例えば、図３ないし図５に示すように、検知部２１と、高さ検知ユニット側制御処理部（ＣＵ制御処理部）２２と、高さ検知ユニット側通信インターフェース部（ＣＵ通信ＩＦ部）２３と、高さ検知ユニット側記憶部（ＣＵ記憶部）２４と、電源部２５と、筐体ＨＳと、取付け台座ＳＢとを備える。
【００３２】
検知部２１は、ＣＵ制御処理部２２に接続され、ＣＵ制御処理部２２の制御に従って、所定の検知範囲ＤＲの中に、対象者Ｏｂの一部が存在するか否かを検知する装置である。検知部２１は、焦電型赤外線センサまたはサーモパイル型赤外線センサを備えて構成される。焦電型赤外線センサは、対象者Ｏｂに動きがある場合に、対象者Ｏｂを検知できるが、対象者Ｏｂが静止してしまうと、対象者Ｏｂを検知できないが、サーモパイル型赤外線センサは、対象者Ｏｂが静止しても、対象者Ｏｂを検知でき、誤報をより抑制できるため、より好ましい。より具体的には、検知部２１は、対象者Ｏｂから放射される赤外線を受光する、例えばフレネルレンズ等の受光光学系と、前記受光光学系で受光した赤外線を電気に熱電変換する赤外線センサ（本実施形態では焦電型赤外線センサまたはサーモパイル型赤外線センサ）と、これら受光光学系および赤外線センサを収容する円筒部材と、前記円筒部材を、その中心軸（受光光学系および赤外線センサにおける光軸）が水平面に対し傾斜するように、筐体ＨＳ内に取り付けるための板状部材であるセンサ取付け板とを備える。前記受光光学系は、その光軸が前記円筒部材の中心軸に一致するように、前記円筒部材における対物側の一方端部内に配設され、前記赤外線センサは、その光軸が前記円筒部材の中心軸に一致するように、前記円筒部材における像側の他方端部内に配設される。前記円筒部材は、その中心軸（光軸）が前記センサ取付け板における主面の法線方向に一致するように、前記センサ取付け板に貫通形成された取付け孔に配設される。そして、例えば、図６および図７に示すように、検知部２１における所定の検知範囲ＤＲで所定の高さ閾値Ｔｈ以上に有る対象者Ｏｂの一部を検知するように、前記取付け板が、図４に示すように、水平面に対し傾斜するように、筐体ＨＳ内に配設される。検知部２１は、対象者Ｏｂが放射する赤外線を、その検知範囲ＤＲ内で検知すると、その検知信号をＣＵ制御処理部２２へ出力する。前記検知範囲ＤＲは、所定の第２角度βの中心角を持つ扇形状の下面および上面を前記扇形状の中心で所定の第１角度αで交差するように持つ略くさび形状であり、前記検知範囲ＤＲがこのような略くさび形状となるように前記受光光学系が適宜に設計され、形成される。なお、赤外線センサは、単素子だけでなく、２次元センサであっても良い。
【００３３】
ＣＵ通信ＩＦ部２３は、ＣＵ制御処理部２２に接続され、ＣＵ制御処理部２２の制御に従って転倒検知通知ユニットＳＵと通信を行うための通信回路である。このため、第１ＳＵ通信ＩＦ部１３とＣＵ通信ＩＦ部２３とは、同一の通信規格のインターフェース回路を備えて構成される。
【００３４】
ＣＵ記憶部２４は、ＣＵ制御処理部２２に接続され、ＣＵ制御処理部２２の制御に従って、各種の所定のプログラムおよび各種の所定のデータを記憶する回路である。前記各種の所定のプログラムには、例えば、所定の制御処理プログラムが含まれ、前記制御処理プログラムには、高さ検知ユニットＣＵの各部２１、２３、２４を当該各部の機能に応じてそれぞれ制御するＣＵ制御プログラムや、所定の高さ閾値Ｔｈ以上に有る対象者Ｏｂの一部を検知部２１で検知した場合に、その旨をＣＵ通信ＩＦ部２３で転倒検知通知ユニットＳＵへ通知するための対象者検知通知プログラム等が含まれる。前記各種の所定のデータには、これら各プログラムを実行する上で必要なデータ等が含まれる。ＣＵ記憶部２４は、例えばＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭおよびＲＡＭ等を備える。
【００３５】
電源部２５は、高さ検知ユニットＣＵにおける電力の必要な各部へ電力を供給する装置である。電源部２５は、商用電源から交流電力を受電し、この交流電力を直流電力に変換し、電力の必要な前記各部へ電力を供給しても良いが、本実施形態では、高さ検知ユニットＣＵの配設の自由度を確保するために、電池を備えて構成される。電源部２５は、電池の出力電圧値を、前記各部で要求される電圧値に変換するためにＤＣ−ＤＣ変換回路を備えても良い。
【００３６】
ＣＵ制御処理部２２は、高さ検知ユニットＣＵを全体制御し、対象者Ｏｂの一部が所定の高さ閾値Ｔｈ以上に存在するか否かを検知部２１で検知し、前記所定の高さ閾値Ｔｈ以上に有る対象者Ｏｂの一部を検知部２１で検知した場合に、その旨をＣＵ通信ＩＦ部２３で転倒検知通知ユニットＳＵへ通知するための回路である。ＣＵ制御処理部２２は、ＣＰＵおよびその周辺回路を備えて構成される。なお、ＣＵ制御処理部２２およびＣＵ記憶部２４は、ワンチップマイクロコンピュータを備えて構成されて良い。
【００３７】
筐体ＨＳは、これら検知部２１、ＣＵ制御処理部２２、ＣＵ通信ＩＦ部２３、ＣＵ記憶部２４および電源部２５を収容する部材である。筐体ＨＳは、例えば、図４に示すように、前部収容カバー部ＨＳ１と、背部基板部ＨＳ２とを備える。背部基板部ＨＳ２は、検知部２１、ＣＵ制御処理部２２、ＣＵ通信ＩＦ部２３、ＣＵ記憶部２４および電源部２５を取り付けるための略長方形状の板状の部材である。前部収容カバー部ＨＳ１は、一方を開口した大略直方体形状の箱状の部材である。背部基板部ＨＳ２の四隅それぞれには、ネジ受けするための４個の第１ないし第４支柱が立設されており、前部収容カバー部ＨＳ１の前記開口に背部基板部ＨＳ２が前記第１ないし第４支柱にネジ留めされて取り付けられることで、前部収容カバー部ＨＳ１と背部基板部ＨＳ２とは、検知部２１、ＣＵ制御処理部２２、ＣＵ通信ＩＦ部２３、ＣＵ記憶部２４および電源部２５を収容する収容空間を形成する。前部収容カバー部ＨＳ１における前記開口に対向する上面には、背部基板部ＨＳ２を取り付けた状態で背部基板部ＨＳ２側へ凹み、かつ、その最深底面が水平面に対し傾斜する凹曲面を形成した凹部が形成される。前部収容カバー部ＨＳ１における前記凹曲面には、検知部２１の受光光学系が外部に臨むように、貫通開口が形成される。検知部２１における円筒部材の一方端は、この貫通開口に合わせられ、赤外線が検知部２１へ入射可能になっている。
【００３８】
取付け台座ＳＢは、高さ検知ユニットＣＵを所定の取付け箇所に取り付けるための部材である。取付け台座ＳＢは、例えば、図５に示すように、略長方形状の板状の部材であり、その四隅それぞれには、前記取付け箇所に取付け台座ＳＢを取り付けるための４個のねじ穴（第１ないし第４取付けねじ穴）ＳＨ−１〜ＳＨ−４が形成され、その長手方向に沿って延びる略中心線上には、前記長手方向に沿って並ぶ複数、この図５に示す例では５個のねじ穴（第１ないし第５係合ねじ穴）ＥＨ−１〜ＥＨ−５が形成される。
【００３９】
このような第１および第２高さ検知ユニットＣＵ−１、ＣＵ−２それぞれは、例えば、図１および図７に示すように、その検知範囲ＤＲを居室ＲＭ内に向けて、対象者Ｏｂの居る居室ＲＭにおける周壁面に取り付けられる。より具体的には、まず、居室ＲＭの周壁面における所定の取付け箇所に、取付け台座ＳＢが、第１ないし第４取付けねじ穴ＳＨ−１〜ＳＨ−４それぞれを用いた４個のねじでねじ留めされることによって、取り付けられる。そして、この取付け台座ＳＢに、筐体ＨＳの背部基板部ＨＳ２が、取付け台座ＳＢにおける５個の第１ないし第５係合ねじ穴ＥＨ−１〜ＥＨ−５のうちの２個を用いた２個のねじでねじ留めされることによって、取り付けられる。これによって筐体ＨＳ、すなわち、高さ検知ユニットＣＵが、居室ＲＭの周壁面における前記所定の取付け箇所に配設される。
【００４０】
ここで、居室ＲＭの周壁面における前記所定の取付け箇所が居室ＲＭの周壁面における一側壁面の略中央位置等である場合には、取付け台座ＳＢに背部基板部ＨＳ２を直接的に取り付けることで、検知範囲ＤＲ全体が居室ＲＭ内に向くので前記検知範囲ＤＲの一部が前記一側壁面に隣接する他側壁面でケラレ難く、前記検知範囲ＤＲを有意に利用できる。一方、本実施形態では、図１に示すように、第１および第２高さ検知ユニットＣＵ−１、ＣＵ−２それぞれは、居室ＲＭの周壁面における周方向に隣接する２個の側壁面で形成される角（コーナー）に、検知範囲ＤＲが所定の高さ閾値Ｔｈ以上に有る対象者Ｏｂの一部を検知するように、床面ＦＬから所定の高さで配設される。このようなコーナーに高さ検知ユニットＣＵを配設する場合では、取付け台座ＳＢに背部基板部ＨＳ２を直接的に取り付けると、前記検知範囲ＤＲの一部が、前記２個の側壁面のうちの、取付け台座ＳＢを取り付けた一方の側壁面に隣接する他方の側壁面で、ケラレてしまう。このため、本実施形態では、図４に示すように、検知範囲ＤＲの向き（検知部２１の光軸の方向）を調節するための、くさび形状（略三角柱形状）の部材であるスペーサＳＰを介して、背部基板部ＨＳ２が、取付け台座ＳＢに取り付けられる。すなわち、スペーサＳＰの一側面に、背部基板部ＨＳ２が、ねじ留めで取り付けられ、スペーサＳＰの前記一側面に隣接する他側面で、スペーサＳＰが、取付け台座ＳＢにおける５個の第１ないし第５係合ねじ穴ＥＨ−１〜ＥＨ−５のうちの２個を用いた２個のねじでねじ留めされることによって、取り付けられる。スペーサＳＰの前記一側面と前記他側面とのなす角度は、調節される検知範囲ＤＲの向きに応じて適宜に設定される。
【００４１】
前記所定の高さ閾値Ｔｈは、高さ閾値Ｔｈ以上に有る対象者Ｏｂの一部を検知部２１の検知範囲ＤＲで検知することによって、前記対象者Ｏｂの転倒の有無を判定できるように、適宜に、設定される。より具体的には、本実施形態では、例えば、図６Ａに示すように、対象者Ｏｂが立位姿勢である場合、前記対象者Ｏｂの頭部が検知部２１における高さ閾値Ｔｈ以上の検知範囲ＤＲ内に入り、かつ、図６Ｂに示すように、対象者Ｏｂが転倒による座位姿勢である場合に、前記対象者Ｏｂが検知部２１における高さ閾値Ｔｈ以上の検知範囲ＤＲに入らないように、高さ閾値Ｔｈが設定される。例えば、高さ閾値Ｔｈは、対象者Ｏｂの座高にマージンａ（０ｃｍ＜ａ≦５０ｃｍ）を加算した値に設定される。
【００４２】
通常、一般的な身長に基づいて高さ閾値Ｔｈが適宜に設定されるが、対象者Ｏｂ個々人で身長および座高が異なるので、高さ閾値Ｔｈは、調整可能であることが好ましい。このため、本実施形態では、高さ検知ユニットＣＵは、高さ閾値Ｔｈを調整する調整部をさらに備えている。より具体的には、本実施形態では、図５に示す上述の、取付け台座ＳＢに形成された複数の係合ねじ穴ＥＨで調整部ＡＨが構成されている。このような調整部ＡＨでは、取付け台座ＳＢが取り付けられた取付け箇所の高さに対し、５個の第１ないし第５係合ねじ穴ＥＨ−１〜ＥＨ−５のうちの第２および第４係合ねじ穴ＥＨ−２、ＥＨ−４を用いてねじで背部基板部ＨＳ２が取付け台座ＳＢにねじ留めされることで、中位置で高さ検知ユニットＣＵが居室ＲＭの周壁面に配設される。なお、図５には、この中位置で高さ検知ユニットＣＵが取付け台座ＳＢに取り付けられる場合が二点鎖線で示されている。取付け台座ＳＢが取り付けられた取付け箇所の高さに対し、５個の第１ないし第５係合ねじ穴ＥＨ−１〜ＥＨ−５のうちの第１および第３係合ねじ穴ＥＨ−１、ＥＨ−３を用いてねじで背部基板部ＨＳ２が取付け台座ＳＢにねじ留めされることで、前記中位置より高い高位置で高さ検知ユニットＣＵが居室ＲＭの周壁面に配設される。取付け台座ＳＢが取り付けられた取付け箇所の高さに対し、５個の第１ないし第５係合ねじ穴ＥＨ−１〜ＥＨ−５のうちの第３および第５係合ねじ穴ＥＨ−３、ＥＨ−５を用いてねじで背部基板部ＨＳ２が取付け台座ＳＢにねじ留めされることで、前記中位置より低い低位置で高さ検知ユニットＣＵが居室ＲＭの周壁面に配設される。このように、第１ないし第５係合ねじ穴ＥＨ−１〜ＥＨ−５から成る調整部ＡＨでは、第１ないし第５係合ねじ穴ＥＨ−１〜ＥＨ−５のうちの２個を選択して背部基板部ＨＳ２を取付け台座ＳＢに取り付けることで、高さ検知ユニットＣＵを、検知部２１の検知範囲ＤＲの上下方向に移動（調整）でき、この結果、高さ閾値Ｔｈが調整でき、居室ＲＭに居る対象者Ｏｂの身長や座高に応じてカスタマイズできる。
【００４３】
本実施形態では、複数の係合ねじ穴ＥＨが、前記筐体を取り付けるための取付け面に前記検知範囲の上下方向に沿って並ぶ、前記筐体と係合するための複数の係合部の一例に相当する。なお、上述では、ねじ留めされたがフック留めされても良く、この場合では、前記係合部は、係合ねじ穴ＥＨに代え、背部基板部ＨＳ２に配設されたフックを係止する係合穴（フック穴）であっても良い。
【００４４】
次に、本実施形態の動作について説明する。図８は、前記転倒検知通知ユニットの動作を示すフローチャートである。図９は、転倒を検知した場合であって、転倒を通知する場合の動作を説明するための図である。図１０は、転倒を検知した場合であって、転倒を通知しない場合の動作を説明するための図である。図９および図１０において、図Ａは、時間経過に伴う対象者Ｏｂの状態を示し、図Ｂ、図Ｃ、図Ｄ、図Ｅおよび図Ｆは、それぞれ、図Ａに示す対象者Ｏｂの各状態に応じた、動体領域の大きさ、動体領域の移動速度、転倒判定結果、立位判定結果および転倒通知の有無を示す。図Ｂ、図Ｃ、図Ｄ、図Ｅおよび図Ｆの各横軸は、時間であり、それら各縦軸は、それぞれ、大きさ、速度、転倒の有無、立位の有無、および、転倒の有無である。図１１は、前記高さ検知ユニットを複数備えることによる効果を説明するための図である。
【００４５】
上記構成の被監視者監視支援システムＭＳでは、高さ検知ユニットＣＵ、転倒検知通知ユニットＳＵおよび携帯端末装置ＴＡは、電源が投入されると、必要な各部の初期化を実行し、その稼働を始める。転倒検知通知ユニットＳＵでは、その制御処理プログラムの実行によって、ＳＵ制御処理部１２には、ＳＵ制御部１２１、動体領域抽出部１２２、移動情報処理部１２３、転倒判定部１２４、通知制御部１２５および転倒通知部１２６が機能的に構成される。
【００４６】
複数の高さ検知ユニットＣＵそれぞれでは、そのＣＵ制御処理部２２は、所定のサンプリング間隔で、その検知部２１から第２検知結果を取得し、この取得した第２検知結果をそのＣＵ通信ＩＦ部２３で転倒検知通知ユニットＳＵへ送信する。例えば、検知部２１が対象者Ｏｂの一部の存在を検知している場合にハイレベルの信号を出力する一方、検知部２１が対象者Ｏｂの一部の存在を検知していない場合にローレベルの信号を出力する場合に、ＣＵ制御処理部２２は、所定のサンプリング間隔で、検知部２１からその出力信号を取得し、その取得した出力信号がハイレベルである場合には、対象者Ｏｂの一部の存在を検知していることを表す第２検知結果を収容する通信信号をＣＵ通信ＩＦ部２３で転倒検知通知ユニットＳＵへ送信し、一方、前記取得した出力信号がローレベルである場合には、対象者Ｏｂの一部の存在を検知していないことを表す第２検知結果を収容する通信信号をＣＵ通信ＩＦ部２３で転倒検知通知ユニットＳＵへ送信する。この通信信号を第１ＳＵ通信ＩＦ部１３によって高さ検知ユニットＣＵから受信すると、転倒検知通知ユニットＳＵは、この受信した通信信号から第２検知結果を取り出し、受信時刻と共にＳＵ記憶部１５に記憶する。これによって複数の高さ検知ユニットＣＵそれぞれにおける各第２検知結果がＳＵ記憶部１５に記憶される。なお、複数の高さ検知ユニットＣＵそれぞれについて、直近の第２検知結果のみがＳＵ記憶部１５に記憶されても良く、これによって受信時刻の記憶が省略できる。
【００４７】
このように複数の高さ検知ユニットＣＵそれぞれが動作している間、転倒検知通知ユニットＳＵは、各フレームごとに、あるいは、数フレームおきに、次のように動作することで、対象者Ｏｂにおける転倒の有無を検知し、その第１検知結果および各高さ検知ユニットＣＵの各第２検知結果に基づいて、転倒の通知を制御している。
【００４８】
図８において、まず、転倒検知通知ユニットＳＵは、ＳＵ制御処理部１２によって撮像部１１で生成された画像を取得する（Ｓ１１）。
【００４９】
次に、転倒検知通知ユニットＳＵは、ＳＵ制御処理部１２の動体領域抽出部１２２によって、処理Ｓ１１で取得した画像から動体領域を抽出する（Ｓ１２）。より具体的には、例えば、動体領域抽出部１２２は、フレーム差分法によって、前記動体領域判定閾値Ｔｈｎ以上の大きさ（サイズ、面積）を持つ動体領域を取り出す。
【００５０】
次に、転倒検知通知ユニットＳＵは、ＳＵ制御処理部１２の移動情報処理部１２３によって、処理Ｓ１２で抽出した動体領域に基づいて移動情報を求める（Ｓ１３）。より具体的には、例えば、移動情報処理部１２３は、動体領域の総画素数を動体領域の大きさとして求める。続いて、移動情報処理部１２３は、動体領域抽出部１２２で抽出された動体領域の重心位置を求め、この求めた今回の動体領域の重心位置をＳＵ記憶部１５に記憶し、この今回の重心位置、ＳＵ記憶部１５に記憶された前回の動体領域の重心位置、および、前回と今回との処理時間間隔とから、重心位置の移動速度を動体領域の移動速度として求め、この求めた今回の動体領域の移動速度をＳＵ記憶部１５に記憶する。
【００５１】
次に、転倒検知通知ユニットＳＵは、ＳＵ制御処理部１２の転倒判定部１２４によって、処理Ｓ１３で求めた移動情報（この例では動体領域の大きさおよびその移動速度）に基づいて対象者Ｏｂの転倒の有無を第１検知結果として判定する（Ｓ１４）。より具体的には、転倒判定部１２４は、処理Ｓ１３で求めた動体領域の大きさと大きさ判定閾値Ｔｈｓとを比較し、処理Ｓ１３で求めた動体領域の移動速度と第１および第２移動速度判定閾値Ｔｈｖ１、Ｔｈｖ２それぞれとを比較する。この比較の結果、転倒判定部１２４は、ＳＵ記憶部１５に記憶された、前回以前における各処理Ｓ１３で移動情報処理部１２３によって求めた動体領域の各移動速度と第１および第２移動速度判定閾値Ｔｈｖ１、Ｔｈｖ２それぞれとの比較結果を参照して、転倒判定部１２４は、移動情報処理部１２３で求めた動体領域の大きさが大きさ判定閾値Ｔｈｓ以上であって、かつ、移動情報処理部１２３で求めた前記動体領域の移動速度が第１移動速度判定閾値Ｔｈｖ１以上になった後に第２移動速度判定閾値Ｔｈｖ２以下となった場合に、対象者Ｏｂの転倒有りと第１検知結果として判定する。一方、これを除く場合に、転倒判定部１２４は、前記対象者Ｏｂの転倒無しと第１検知結果として判定する。
【００５２】
次に、転倒検知通知ユニットＳＵは、ＳＵ制御処理部１２の通知制御部１２５によって、複数の高さ検知ユニットＣＵそれぞれから直近に第１ＳＵ通信ＩＦ部１３で受信している各第２検知結果を取得する（Ｓ１５）。
【００５３】
次に、転倒検知通知ユニットＳＵは、ＳＵ制御処理部１２の通知制御部１２５によって、処理Ｓ１４で得た第１検知結果（転倒の有無の判定結果）と、処理Ｓ１５で得た複数の高さ検知ユニットＣＵそれぞれの各第２検知結果とに基づいて転倒通知部１２６の通知を制御する（Ｓ１６、Ｓ１７）。より具体的には、まず、通知制御部１２５は、処理Ｓ１４で得た第１検知結果（転倒の有無の判定結果）と、処理Ｓ１５で得た複数の高さ検知ユニットＣＵそれぞれの各第２検知結果とに基づいて転倒通知部１２６による通知を実行するか中止するかを判定する（Ｓ１６）。この判定の結果、通知制御部１２５は、処理Ｓ１４で得た前記第１検知結果が転倒有りであって、処理Ｓ１５で得た前記各第２検知結果のうち、少なくとも１個の第２検知結果が存在有りである場合（Ｎｏ、中止）に、前記通知を中止するように転倒通知部１２６を制御する。すなわち、転倒検知通知ユニットＳＵは、今回の処理を終了する。もちろん、前記判定の結果、処理Ｓ１４で得た前記第１検知結果が転倒無しの場合も、転倒検知通知ユニットＳＵは、今回の処理を終了する。一方、前記判定の結果、通知制御部１２５は、処理Ｓ１４で得た前記第１検知結果が転倒有りであって、処理Ｓ１５で得た前記各第２検知結果が全て存在無しである場合（Ｙｅｓ、実行）に、前記通知を実行するように転倒通知部１２６を制御する。すなわち、転倒検知通知ユニットＳＵは、ＳＵ制御処理部１２の転倒通知部１２６によって、対象者Ｏｂの転倒有りを外部の携帯端末装置ＴＡへ第２ＳＵ通信ＩＦ部１４で通知し（Ｓ１７）、今回の処理を終了する。転倒検知通知ユニットＳＵから転倒の通知を受けると、携帯端末装置ＴＡは、対象者Ｏｂが転倒した旨のメッセージを表示する。
【００５４】
一例として、図９Ａに示すように対象者Ｏｂが歩行中に転倒した場合、および、図１０Ａに示すように対象者Ｏｂが歩行後に立ち止まった場合それぞれについて、より具体的に被監視者監視支援システムＭＳの動作を説明する。
【００５５】
図９Ａに示すように対象者Ｏｂが歩行中に転倒した場合、各検知タイミングで実行される処理Ｓ１３でフレーム差分法によって求められる動体領域の大きさは、図９Ｂに示すように、歩行中では、略一定であり、転倒すると、大きくなり、この結果、前記大きさ判定閾値Ｔｈｓ以上となる。各検知タイミングで実行される処理Ｓ１３でフレーム差分法によって求められる動体領域の移動速度は、図９Ｃに示すように、歩行中では、略一定であり、転倒すると、大きくなって、その後、前記転倒のためにほぼ移動しなくなるため、略０となり、この結果、前記第１移動速度判定閾値Ｔｈｖ１以上になった後に前記第２移動速度判定閾値Ｔｈｖ２以下となる。このため、図９Ｄに示すように、処理Ｓ１４で判定される転倒判定（第１検知結果）は、転倒有りとなる。一方、各検知タイミングで実行される処理Ｓ１５で得られる各高さ検知ユニットＣＵ−１、ＣＵ−２による各第２検知結果は、歩行中では少なくとも一方が、対象者Ｏｂの一部の存在を検知していることを表し、図９Ｅに示すように、立位となり、転倒すると、それぞれ、対象者Ｏｂの一部の存在を検知していないことを表し、図９Ｅに示すように、立位とならない。このため、処理Ｓ１６で通知の実行と判定され、処理Ｓ１７が実行され、図９Ｆに示すように、転倒が通知される。
【００５６】
一方、対象者Ｏｂが歩行後に立ち止まった場合、各検知タイミングで実行される処理Ｓ１３でフレーム差分法によって求められる動体領域の大きさは、図１０Ｂに示すように、歩行中では、略一定であり、立ち止まるとすると、大きくなり、この結果、前記大きさ判定閾値Ｔｈｓ以上となる。各検知タイミングで実行される処理Ｓ１３でフレーム差分法によって求められる動体領域の移動速度は、図１０Ｃに示すように、歩行中では、略一定であり、立ち止まると、大きくなって、その後、立ち止まりのためにほぼ移動しなくなるため、略０となり、この結果、前記第１移動速度判定閾値Ｔｈｖ１以上になった後に前記第２移動速度判定閾値Ｔｈｖ２以下となる。このため、図１０Ｄに示すように、処理Ｓ１４で判定される転倒判定（第１検知結果）は、転倒有りとなる。一方、各検知タイミングで実行される処理Ｓ１５で得られる各高さ検知ユニットＣＵ−１、ＣＵ−２による各第２検知結果は、歩行中では少なくとも一方が、対象者Ｏｂの一部の存在を検知していることを表し、図１０Ｅに示すように、立位となり、立ち止まっても、少なくとも一方が、対象者Ｏｂの一部の存在を検知していることを表し、図１０Ｅに示すように、立位のままとなる。このため、処理Ｓ１６で通知の中止と判定され、処理Ｓ１７が実行されずに、処理が終了され、図１０Ｆに示すように、転倒の通知が、中止される。
【００５７】
このように高さ検知ユニットＣＵによる第２検知結果によって第１検知結果が転倒有りの場合に、転倒の通知が制御される。対象者Ｏｂの居る居室ＲＭには、通常、例えば家具や家庭電化製品等の物品が在る。図１１Ｂに示すように、１個の居室ＲＭに１個の第１高さ検知ユニットＣＵ−１が配設されている場合では、前記物品（図１１Ｂに示す例ではテレビジョンＴＶ）によって、対象物Ｏｂによる赤外線の受光が遮られ、第１高さ検知ユニットＣＵ−１の第１検知範囲ＤＲ−１にケラレ（欠損）が生じてしまう。しかしながら、本実施形態では、１個の居室ＲＭに複数の高さ検知ユニットＣＵ（図１に示す場合では２個の第１および第２高さ検知ユニットＣＵ−１、ＣＵ−２、図１１Ａに示す場合では３個の第１ないし第３高さ検知ユニットＣＵ−１〜ＣＵ−３）が配設されているので、例えば、図１１Ａに示すように、テレビジョンＴＶによって第１高さ検知ユニットＣＵ−１の第１検知範囲ＤＲ−１に生じたケラレ部分を、第２高さ検知ユニットＣＵ−２の第２検知範囲ＤＲ−２や第３高さ検知ユニットＣＵ−３の第３検知範囲ＤＲ−３でカバーできる。したがって、居室ＲＭに物品が在る場合でも、複数の高さ検知ユニットＣＵによって居室ＲＭ全体で対象者の一部が所定の高さ閾値以上に存在するか否かが検知できる。
【００５８】
以上説明したように、本実施形態における被監視者監視支援システムＭＳ、これに備えられた、一例として転倒検知通知ユニットＳＵおよび複数の高さ検知ユニットＣＵから成る転倒検知装置、ならびに、これに実装された転倒検知方法は、複数の高さ検知ユニットＣＵを備えるので、例えば家具や家庭電化製品等の物品によって、一方の高さ検知ユニットＣＵに死角が生じても、他の高さ検知ユニットＣＵでカバーできるので、より正確に対象者Ｏｂの転倒を検知でき、転倒をより適切に通知できる。
【００５９】
上記被監視者監視支援システムＭＳ、転倒検知装置および転倒検知方法は、調整部ＡＨを備え、高さ閾値Ｔｈを調整できるので、対象者Ｏｂに応じてカスタマイズできる。
【００６０】
上記被監視者監視支援システムＭＳ、転倒検知装置および転倒検知方法は、高さ検知ユニットＣＵが居室ＲＭの周壁面に取り付けられているので、対象者Ｏｂの居る居室ＲＭ全体を見渡して、対象者Ｏｂの一部が所定の高さ閾値Ｔｈ以上に存在するか否かを検知できる。
【００６１】
上記被監視者監視支援システムＭＳ、転倒検知装置および転倒検知方法は、検知部２１に、焦電型赤外線センサまたはサーモパイル型赤外線センサを用いるので、対象者Ｏｂの一部が所定の高さ閾値Ｔｈ以上に存在するか否かを検知する検知部２１を簡単に実現できる。
【００６２】
上記被監視者監視支援システムＭＳ、転倒検知装置および転倒検知方法は、転倒検知通知ユニットＳＵが天井に取り付けられているので、対象者Ｏｂの居る居室ＲＭ全体を俯瞰して対象者Ｏｂの転倒の有無を検知できる。
【００６３】
上記被監視者監視支援システムＭＳ、転倒検知装置および転倒検知方法は、画像から対象者Ｏｂの転倒の有無を検知できる。
【００６４】
図１２は、第１変形態様を説明するための図である。図１２Ａは、１個の高さ検知ユニットＣＵの検知範囲ＤＲを２個の第１および第２サブ検知範囲ＤＲＳ−１、ＤＲＳ−２に分割して２個の第１および第２検知部２１ａ−１、２１ａ−２で検知する場合を示し、図１２Ｂは、１個の高さ検知ユニットＣＵの検知範囲ＤＲを１個の検知部２１で検知する場合を示す。図１３は、第２変形態様を説明するための図である。
【００６５】
なお、上述の実施形態において、複数の高さ検知ユニットのうちの少なくとも１個は、所定の検知範囲を分割した複数のサブ検知範囲それぞれに対応して、当該サブ検知範囲の中に対象者の一部が存在するか否かを検知する複数の検知部を備えても良い。例えば、図１２Ａに示すように、高さ検知ユニットＣＵａは、所定の検知範囲ＤＲを分割した２個の第１および第２サブ検知範囲ＤＲＳ−１、ＤＲＳ−２それぞれに対応して、当該サブ検知範囲ＤＲＳの中に対象者Ｏｂの一部が存在するか否かを検知する２個の第１および第２検知部２１ａ−１、２１ａ−２を備える。これら第１および第２検知部２１ａ−１、２１ａ−２は、それぞれ、ＣＵ制御処理部２２に接続され、ＣＵ制御処理部２２の制御に従って、所定のサブ検知範囲ＤＲＳの中に、対象者Ｏｂの一部が存在するか否かを検知する装置である。第１および第２検知部２１ａ−１、２１ａ−２は、それぞれ、例えば、上述の検知部２１と同様に、受光光学系と、赤外線センサと、円筒部材と、センサ取付け板とを備える。ただし、第１および第２検知部２１ａ−１、２１ａ−２の受光光学系は、所定の検知範囲ＤＲを２個に分割したサブ検知範囲ＤＲＳとなるように、上述の検知部２１の受光光学系に較べてその画角が小さく設計される。そして、ＣＵ制御処理部２２は、第１および第２検知部２１ａ−１、２１ａ−２のうちのいずれか一方でそのサブ検知範囲ＤＲＳの中に対象者Ｏｂの一部が存在すると検知した場合に、対象者Ｏｂの一部の存在を検知していることを表す第２検知結果を収容する通信信号をＣＵ通信ＩＦ部２３で転倒検知通知ユニットＳＵへ送信し、一方、第１および第２検知部２１ａ−１、２１ａ−２の両方でそのサブ検知範囲ＤＲＳの中に対象者Ｏｂの一部が存在しないと検知した場合に、対象者Ｏｂの一部の存在を検知していないことを表す第２検知結果を収容する通信信号をＣＵ通信ＩＦ部２３で転倒検知通知ユニットＳＵへ送信する。このように１個の検知部２１ａが担当するサブ検知範囲ＤＲＳを狭くできるので、図１２Ｂに示すように１個の高さ検知ユニットＣＵの検知範囲ＤＲを１個の検知部２１で検知する場合に較べて、検知部２１、２１ａから同距離に対象者Ｏｂが居る場合に、サブ検知範囲ＤＲＳにおける光軸に直交する面の面積に占める対象者Ｏｂの割合が、検知範囲ＤＲにおける光軸に直交する面の面積に占める対象者Ｏｂの割合より増加する。このため、検知部２１ａは、検知部２１に較べて検知感度を向上でき、検知可能な検知部２１ａからの距離を伸ばすことができる。
【００６６】
また、上述の実施形態において、高さ検知ユニットＣＵは、図１３に示すように、検知部２１の光軸ＡＸを所定の角度（例えば９０度等）で折り曲げるミラー２６、好ましくは全反射ミラー２６をさらに備えても良い。このようなミラー２６をさらに備えることで、高さ検知ユニットＣＵの外部から検知部２１が見え難くなり、検知部２１をカメラと見間違えることによって対象者Ｏｂに生じる、カメラで監視される際の違和感が防止できる。
【００６７】
また、上述の実施形態において、高さ検知ユニットＣＵは、省電力化のために、スリープモード（待機モード）をさらに備えても良い。特に、検知部２１がサーモパイル型赤外線センサを備える場合、サーモパイル型赤外線センサが焦電型赤外線センサに較べて消費電力が多いため、スリープモードは、有用である。また、電源部２５が電池を備えて構成される場合にも、省電力化が求められるから、スリープモードは、有用である。このような場合、高さ検知ユニットＣＵは、検知部２１は、サーモパイル型赤外線センサを備えて構成され、スリープモードとアクティブモード（通常動作モード）とを切り替えるために焦電型赤外線センサをさらに備える。ＣＵ制御処理部２２は、前記焦電型赤外線センサで対象者Ｏｂを検知していない場合、検知部２１に給電せずに動作を停止させるスリープモードで高さ検知ユニットＣＵを動作させ、前記焦電型赤外線センサで対象者Ｏｂを検知している場合、検知部２１に給電して動作させるアクティブモードで高さ検知ユニットＣＵを動作させる。
【００６８】
本明細書は、上記のように様々な態様の技術を開示しているが、そのうち主な技術を以下に纏める。
【００６９】
一態様にかかる転倒検知装置は、対象者の転倒の有無を検知する転倒検知部と、前記対象者の一部が所定の高さ閾値以上に存在するか否かを検知する複数の高さ検知部と、前記対象者の転倒有りを外部へ通知する転倒通知部と、前記転倒検知部の第１検知結果と前記複数の高さ検知部それぞれの各第２検知結果とに基づいて前記転倒通知部の通知を制御する通知制御部とを備える。好ましくは、上述の転倒検知装置において、前記通知制御部は、前記転倒検知部の第１検知結果が転倒有りであって、前記複数の高さ検知部それぞれの各第２検知結果のうち、少なくとも１個の第２検知結果が存在有りである場合に、前記通知を中止するように前記転倒通知部を制御する。好ましくは、上述の転倒検知装置において、前記通知制御部は、前記転倒検知部の第１検知結果が転倒有りであって、前記複数の高さ検知部それぞれの各第２検知結果が全て存在無しである場合に、前記通知を実行するように前記転倒通知部を制御する。
【００７０】
このような転倒検知装置は、複数の高さ検知部を備えるので、例えば家具や家庭電化製品等の物品によって、一方の高さ検知部に死角が生じても、他の高さ検知部でカバーできるので、より正確に対象者の転倒を検知でき、転倒をより適切に通知できる。
【００７１】
他の一態様では、上述の転倒検知装置において、前記複数の高さ検知部それぞれは、前記高さ閾値を調整する調整部を備える。好ましくは、上述の転倒検知装置において、前記高さ検知部は、所定の検知範囲の中に、前記対象者の一部が存在するか否かを検知する検知部と、前記検知部を収容する筐体と、前記筐体を取り付けるための取付け面に前記検知範囲の上下方向に沿って並ぶ、前記筐体と係合するための複数の係合部を前記調整部として持つ取付け台座とを備える。
【００７２】
対象者の一部が所定の高さ閾値以上に存在するか否かを検知する場合、前記対象者個々人の身長や座高が転倒検知の精度に影響する。上記転倒検知装置は、調整部を備え、前記高さ閾値を調整できるので、前記対象者に応じてカスタマイズできる。
【００７３】
他の一態様では、これら上述の転倒検知装置において、前記複数の高さ検知部それぞれは、前記対象者の居る室における周壁面に取り付けられている。
【００７４】
このような転倒検知装置は、高さ検知部が周壁面に取り付けられているので、対象者の居る室全体を見渡して、対象者の一部が所定の高さ閾値以上に存在するか否かを検知できる。
【００７５】
他の一態様では、これら上述の転倒検知装置において、前記複数の高さ検知部のうちの少なくとも１個は、所定の検知範囲を分割した複数のサブ検知範囲それぞれに対応して、当該サブ検知範囲の中に前記対象者の一部が存在するか否かを検知する複数の検知部を備える。
【００７６】
このような転倒検知装置は、１個の検知部が担当するサブ検知範囲を狭くできるので、検知感度を向上できる。
【００７７】
他の一態様では、これら上述の転倒検知装置において、前記高さ検知部は、焦電型赤外線センサまたはサーモパイル型赤外線センサを備える。
【００７８】
このような転倒検知装置は、高さ検知部に、焦電型赤外線センサまたはサーモパイル型赤外線センサを用いるので、対象者の一部が所定の高さ閾値以上に存在するか否かを検知する高さ検知部を簡単に実現できる。
【００７９】
他の一態様では、これら上述の転倒検知装置において、前記転倒検知部は、前記対象者の居る室における天井に取り付けられている。
【００８０】
このような転倒検知装置は、転倒検知部が天井に取り付けられているので、対象者の居る室全体を俯瞰して対象者の転倒の有無を検知できる。
【００８１】
他の一態様では、これら上述の転倒検知装置において、前記転倒検知部は、前記対象者の居る室を上方から撮像する撮像部と、前記撮像部で撮像された画像から動体領域を前記対象者として抽出する動体領域抽出部と、前記動体領域抽出部で抽出された動体領域に基づいて前記対象者の移動状況を表す移動情報を求める移動情報処理部と、前記移動情報処理部で求めた移動情報に基づいて前記対象者の転倒の有無を判定する転倒判定部とを備える。好ましくは、上述の転倒検知装置において、前記移動情報処理部は、前記動体領域抽出部で抽出された動体領域に基づいて前記動体領域における大きさおよび移動速度を前記移動情報として求め、前記転倒判定部は、前記移動情報処理部で求めた前記動体領域における大きさおよび移動速度の変化に基づいて前記対象者の転倒の有無を判定する。好ましくは、前記転倒判定部は、前記移動情報処理部で求めた前記動体領域の大きさが第１閾値以上であって、かつ、前記移動情報処理部で求めた前記動体領域の移動速度が第２閾値以上になった後に前記第２閾値より小さい第３閾値以下となった場合に、前記対象者の転倒有りと判定し、これを除く場合に、前記対象者の転倒無しと判定する。
【００８２】
このような転倒検知装置は、画像から対象者の転倒の有無を検知できる。
【００８３】
他の一態様にかかる転倒検知方法は、対象者の転倒の有無を検知する転倒検知工程と、前記対象者の一部が所定の高さ閾値以上に存在するか否かを複数の位置それぞれから検知する複数の高さ検知工程と、前記対象者の転倒有りを外部へ通知する転倒通知工程と、前記転倒検知工程の第１検知結果と前記複数の高さ検知工程それぞれの各第２検知結果とに基づいて前記転倒通知工程の通知を制御する通知制御工程とを備える。
【００８４】
このような転倒検知方法は、複数の位置それぞれから複数の高さ検知工程で検知するので、例えば家具や家庭電化製品等の物品によって、一方の位置での高さ検知工程で死角が生じても、他の位置での高さ検知工程でカバーできるので、より正確に対象者の転倒を検知でき、転倒をより適切に通知できる。
【００８５】
他の一態様にかかる被監視者監視支援システムは、監視対象である被監視者に対応して設けられ、前記被監視者の転倒を検知するセンサ装置と、前記センサ装置と通信可能に接続され、前記センサ装置で検知された転倒の通知を受ける端末装置とを備え、前記被監視者の監視を支援するための被監視者監視支援システムであって、前記センサ装置は、前記被監視者を前記対象者としたこれらいずれかの転倒検知装置を備える。
【００８６】
これによれば、これらいずれかの転倒検知装置を備えた被監視者監視支援システムが提供できる。前記被監視者監視支援システムは、これらいずれかの転倒検知装置を備えるので、より正確に対象者の転倒を検知でき、転倒をより適切に通知できる。
【００８７】
この出願は、２０１８年３月２９日に出願された日本国特許出願特願２０１８−６３８２２を基礎とするものであり、その内容は、本願に含まれるものである。
【００８８】
本発明の実施形態が詳細に図示され、かつ、説明されたが、それは単なる図例及び実例であって限定ではない。本発明の範囲は、添付されたクレームの文言によって解釈されるべきである。
【００８９】
本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明によれば、対象者の転倒を検知する転倒検知装置および転倒検知方法、ならびに、前記転倒検知装置を用いた、前記対象者の監視を支援する被監視者監視支援システムが提供できる。
【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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【図１３】
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【国際調査報告】
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