(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視領域を所定時間間隔で撮像する撮像装置を有する人体検出センサと、該人体検出センサの他に同一のケース体内に設けた赤外線センサと、該赤外線センサが人体を検知してオンした後一定時間内に人体検出センサが人を検知すると浴室に人が入室しているものと判断するようにしたものであって、前記撮像装置で撮像した前回の画像のデータを演算処理する前回画像データ演算手段と、前記撮像装置で撮像した今回の画像のデータを演算処理する今回画像データ演算手段と、前回画像のデータと今回画像のデータの差分を演算する動き量演算手段と、該動き量演算手段により人体の動きの有無を判定する動き判定手段と、検知領域を複数の領域に分割する領域分割手段とからなるものにおいて、前記動き量演算手段により人体の動きの有無を判定する前に、分割された領域のうち浴槽領域における突出した画素データを有する画素位置を特定しその画素データを別の画素データに置き換える置換手段を設けたことを特徴とする人体検出装置。
【請求項２】
監視領域を所定時間間隔で撮像する撮像装置を有する人体検出センサと、該人体検出センサの他に同一のケース体内に設けた赤外線センサと、該赤外線センサが人体を検知してオンした後、一定時間内に人体検出センサが洗場において人を検知すると浴室に人が入室しているものと判断し、人体検出センサが洗場において人を検知しなかった場合でも浴槽において人を検知すると浴室に人が入室しているものと判断するようにしたものであって、前記撮像装置で撮像した前回の画像のデータを演算処理する前回画像データ演算手段と、前記撮像装置で撮像した今回の画像のデータを演算処理する今回画像データ演算手段と、前回画像のデータと今回画像のデータの差分を演算する動き量演算手段と、該動き量演算手段により人体の動きの有無を判定する動き判定手段と、検知領域を複数の領域に分割する領域分割手段からなるものにおいて、前記動き量演算手段により人体の動きの有無を判定する前に、分割された領域のうち浴槽領域における各画素とその周囲画素との画素データの差分値を演算する周囲画素データ差分値演算手段と、該周囲画素データ差分値演算手段により演算した値が評価値以上か否かを判定する評価判定手段と、該評価判定手段により評価値以上と判定された画素データを所定値に置き換える置換手段を設けたことを特徴とする人体検出装置。
【請求項３】
監視領域を所定時間間隔で撮像する撮像装置を有する人体検出センサと、該人体検出センサの他に同一のケース体内に設けた赤外線センサと、該赤外線センサが人体を検知してオンした後、一定時間内に人体検出センサが洗場において人を検知すると浴室に人が入室しているものと判断し、人体検出センサが洗場において人を検知しなかった場合でも浴槽において人を検知すると浴室に人が入室しているものと判断するようにしたものであって、前記撮像装置で撮像した前回の画像のデータを演算処理する前回画像データ演算手段と、前記撮像装置で撮像した今回の画像のデータを演算処理する今回画像データ演算手段と、前回画像のデータと今回画像のデータの差分を演算する動き量演算手段と、該動き量演算手段により人体の動きの有無を判定する動き判定手段と、検知領域を複数の領域に分割する領域分割手段からなるものにおいて、前記動き量演算手段により人体の動きの有無を判定する前に、分割された領域のうち浴槽領域における全画素データの平均値を演算する平均画素データ演算手段と、該平均画素データ演算手段により演算した平均値と浴槽領域における各画素データとの差が一定値以上の画素データを判定する比較判定手段と、該比較判定手段により一定値以上と判定された画素データを浴槽領域の平均値に置き換える置換手段を設けたことを特徴とする人体検出装置。
【請求項４】
監視領域を所定時間間隔で撮像する撮像装置を有する人体検出センサと、該人体検出センサの他に同一のケース体内に設けた赤外線センサと、該赤外線センサが人体を検知してオンした後、一定時間内に人体検出センサが洗場において人を検知すると浴室に人が入室しているものと判断し、人体検出センサが洗場において人を検知しなかった場合でも浴槽において人を検知すると浴室に人が入室しているものと判断するようにしたものであって、前記撮像装置で撮像した前回の画像のデータを演算処理する前回画像データ演算手段と、前記撮像装置で撮像した今回の画像のデータを演算処理する今回画像データ演算手段と、前回画像のデータと今回画像のデータの差分を演算する動き量演算手段と、該動き量演算手段により人体の動きの有無を判定する動き判定手段と、検知領域を複数の領域に分割する領域分割手段からなるものにおいて、前記動き量演算手段により人体の動きの有無を判定する前に、分割された領域のうち浴槽領域における全画素データの平均値を演算する平均画素データ演算手段と、該平均画素データ演算手段により演算した平均値と浴槽領域における各画素データとの差が一定値以上の画素データを判定する比較判定手段と、該比較判定手段により一定値以上と判定された画素データを浴槽領域内の最低値に置き換える置換手段を設けたことを特徴とする人体検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像装置を有し、人体の動きを検出し異常が生じた場合には、遠隔場所に居る他者に警報を発する人体検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば特願２００１―１４６７４４に示されるように、人体センサを浴室等の壁面に取付け、所定時間間隔で監視領域を撮像し、撮像した画像を連続的に画像データとして蓄積記憶させ、前回画像と今回画像との画像データを比較して、この画像データの差分を捉えて入浴者の動きの有無の判定を行っている。さらに詳しくいえば、撮像装置で撮像した連続する２つの画像のデータを比較し、その差分を捉えて動き量を演算し、人の移動により差分が生じることで「動き量あり」として動きを検出し、その後の人の静止により「動き量なし」として動きの停止を検出している。そして入浴者の動きの停止を検出した場合には、浴室以外の場所に設置した警報部に音声、画像等により警報報知させて、入浴者の安全監視を行うようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような人体検出装置においては、人体検出装置の設置場所が水面部の上方であって、照明機器により照らされている場合、特に浴室の場合には、浴槽の湯面に映った電灯の反射光の揺れにより、時間的に変化する撮像画像上の画素データに差が生じ、動き量として検出され、その後静止することで、人が動き、停止したものと誤って検出し、誤検知、誤警報を発するという問題があった。また、入浴者が浴室から退出しても、浴槽湯面の波動によって時間的に変化する撮像画像上の画素データに差が生じ、動き量として検出され、人の動きであると誤って検出してしまうため、人がいないにもかかわらず浴室内に人がいるものと誤検出する問題があった。
【０００４】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、浴槽の湯面、水面に映った電灯の反射光の揺れを人体検出センサが動き量として検出することなく、しかも、人の動きは通常通り検出でき、安定した人体の動きの検出を行うことができる人体検出装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の人体検出装置は、監視領域を所定時間間隔で撮像する撮像装置を有する人体検出センサと、該人体検出センサの他に同一のケース体内に設けた赤外線センサと、該赤外線センサが人体を検知してオンした後一定時間内に人体検出センサが人を検知すると浴室に人が入室しているものと判断するようにしたものであって、前記撮像装置で撮像した前回の画像のデータを演算処理する前回画像データ演算手段と、前記撮像装置で撮像した今回の画像のデータを演算処理する今回画像データ演算手段と、前回画像のデータと今回画像のデータの差分を演算する動き量演算手段と、該動き量演算手段により人体の動きの有無を判定する動き判定手段と、検知領域を複数の領域に分割する領域分割手段とからなるものにおいて、前記動き量演算手段により人体の動きの有無を判定する前に、分割された領域のうち浴槽領域における突出した画素データを有する画素位置を特定しその画素データを別の画素データに置き換える置換手段を設けたことを第１の特徴としている。
この第１の特徴によれば、動き量の演算に入る前に、突出する画素データのみ別の画素データに置き換えて、その後に動き量演算を行って人体の動きの有無を判定するようにしたことで、浴槽の湯面の反射光のような異常な画素データを除外し、反射光による揺れを動き量として検出することなく誤検出を防止することができる。しかも、突出した画素データのみを別データに置換えの対象とすることで、通常の人体の動き、停止の判定は動き量を低下させることなく感度良く検出することができる。
【０００６】
また、本発明の人体検出装置は、監視領域を所定時間間隔で撮像する撮像装置を有する人体検出センサと、該人体検出センサの他に同一のケース体内に設けた赤外線センサと、該赤外線センサが人体を検知してオンした後、一定時間内に人体検出センサが洗場において人を検知すると浴室に人が入室しているものと判断し、人体検出センサが洗場において人を検知しなかった場合でも浴槽において人を検知すると浴室に人が入室しているものと判断するようにしたものであって、前記撮像装置で撮像した前回の画像のデータを演算処理する前回画像データ演算手段と、前記撮像装置で撮像した今回の画像のデータを演算処理する今回画像データ演算手段と、前回画像のデータと今回画像のデータの差分を演算する動き量演算手段と、該動き量演算手段により人体の動きの有無を判定する動き判定手段と、検知領域を複数の領域に分割する領域分割手段からなるものにおいて、前記動き量演算手段により人体の動きの有無を判定する前に、分割された領域のうち浴槽領域における各画素とその周囲画素との画素データの差分値を演算する周囲画素データ差分値演算手段と、該周囲画素データ差分値演算手段により演算した値が評価値以上か否かを判定する評価判定手段と、該評価判定手段により評価値以上と判定された画素データを所定値に置き換える置換手段を設けたことを第２の特徴としている。
この第２の特徴によれば、上記の特徴に加え、周囲８方向の画素データとの差を捉えることで、突出している画素データの画素位置を特定することができ、反射光のような周囲と異なる突出して大きな画素データを迅速に特定することが可能となる。特に浴槽湯面、水面における反射光の画素データを特定し易くなり、迅速に画素データの置換え補正を行うことが可能となる。また、本発明の人体検出装置は、監視領域を所定時間間隔で撮像する撮像装置を有する人体検出センサと、該人体検出センサの他に同一のケース体内に設けた赤外線センサと、該赤外線センサが人体を検知してオンした後、一定時間内に人体検出センサが洗場において人を検知すると浴室に人が入室しているものと判断し、人体検出センサが洗場において人を検知しなかった場合でも浴槽において人を検知すると浴室に人が入室しているものと判断するようにしたものであって、前記撮像装置で撮像した前回の画像のデータを演算処理する前回画像データ演算手段と、前記撮像装置で撮像した今回の画像のデータを演算処理する今回画像データ演算手段と、前回画像のデータと今回画像のデータの差分を演算する動き量演算手段と、該動き量演算手段により人体の動きの有無を判定する動き判定手段と、検知領域を複数の領域に分割する領域分割手段からなるものにおいて、前記動き量演算手段により人体の動きの有無を判定する前に、分割された領域のうち浴槽領域における全画素データの平均値を演算する平均画素データ演算手段と、該平均画素データ演算手段により演算した平均値と浴槽領域における各画素データとの差が一定値以上の画素データを判定する比較判定手段と、該比較判定手段により一定値以上と判定された画素データを浴槽領域の平均値に置き換える置換手段を設けたことを第３の特徴としている。
この第３の特徴によれば、突出したデータを例えば浴槽領域の平均画素データに置き換えることにより、突出して大きい画素データをなくして周囲の環境に合わせて補正でき、後刻の動き量の検出を正常に行えるようにして、人の動き停止が通常通り検出可能となるものである。
【０００７】
また、本発明の人体検出装置は、監視領域を所定時間間隔で撮像する撮像装置を有する人体検出センサと、該人体検出センサの他に同一のケース体内に設けた赤外線センサと、該赤外線センサが人体を検知してオンした後、一定時間内に人体検出センサが洗場において人を検知すると浴室に人が入室しているものと判断し、人体検出センサが洗場において人を検知しなかった場合でも浴槽において人を検知すると浴室に人が入室しているものと判断するようにしたものであって、前記撮像装置で撮像した前回の画像のデータを演算処理する前回画像データ演算手段と、前記撮像装置で撮像した今回の画像のデータを演算処理する今回画像データ演算手段と、前回画像のデータと今回画像のデータの差分を演算する動き量演算手段と、該動き量演算手段により人体の動きの有無を判定する動き判定手段と、検知領域を複数の領域に分割する領域分割手段からなるものにおいて、前記動き量演算手段により人体の動きの有無を判定する前に、分割された領域のうち浴槽領域における全画素データの平均値を演算する平均画素データ演算手段と、該平均画素データ演算手段により演算した平均値と浴槽領域における各画素データとの差が一定値以上の画素データを判定する比較判定手段と、該比較判定手段により一定値以上と判定された画素データを浴槽領域内の最低値に置き換える置換手段を設けたことを第４の特徴としている。
この第４の特徴によれば、突出したデータを浴槽領域の最低画素データに置き換えることにより、突出して大きい画素データをなくして周囲の環境に合わせて補正でき、後刻の動き量の検出を正常に行えるようにして、人の動き停止が通常通り検出可能となるものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施形態を示す全体構成図である。図２は本発明の一実施形態を示す電気回路のブロック図である。図３は人体検出センサの画像検出部の１画素を構成する画像コア回路の構成を示す回路図である。図４はセンサの撮像範囲と検知範囲及び検知領域との関係を示す説明図である。図５は本発明の一実施形態を示す制御フローチャートである。図６は本発明の一実施形態を示す人体検出センサから見た浴室の俯瞰図である。図７は一実施形態を示す画素および周辺画素の説明図である。図８は制御装置及び撮像装置のブロック図である。図９は制御装置の内容を示す説明図である。図１０の（ａ）は右下方へ向けて移動した物体の現画像と前画像を示す図、（ｂ）は前画像の明暗を各画素毎に示す図、（ｃ）は現画像の明暗を各画素毎に示す図である。図１１は画像の境界に対応する画素における明暗の変化を示す差分画像を表わした図である。図１２は一実施形態を示す電気回路ブロック図、図１３は一実施形態を示すフローチャートである。図１４は一実施形態を示すフローチャートである。図１５は他実施形態を示すフローチャートである。
【０００９】
図１は本発明の一実施形態の概略を示すものであって、浴室１の内部には浴槽２及び洗場３を設けてある。４は浴室１への出入口である。５は人体検出装置であり、その詳細については後述するが、浴室１の内壁面上部に取り付けてある。
具体的には、浴槽２の長手方向に接する浴室壁面と対向する浴室壁面の上部位置に取り付けてある。温水機器４０には、該温水機器４０を遠隔位置から操作する浴室に設置した風呂リモコン６０及び台所に設置した台所リモコン７０を接続してある。また浴室１の壁面又は天井には電灯等の照明機器７１が取り付けてある。
そして人体検出装置５は、本実施形態では浴室１の壁面に取り付けているが、この例に限ることなく、浴室１の天井面に取り付けても良い。
人体検出装置５は、人工網膜チップを組み込んだ撮像装置を有し、浴室１における人体の動きを撮像して画像処理する人体検出センサ５１と、赤外線による熱検知により人体を検知する赤外線センサ５２とから構成している。
この人体検出装置５の設置は浴室に限られず、トイレ、洗面所、サウナ室、屋内プール等密閉空間であってもよい。
【００１０】
浴室１には温水機器４０を遠隔操作する風呂リモコン６０を設置し、また台所には温水機器４０を遠隔操作する台所リモコン７０を設置している。
ここに、温水機器４０とは、浴槽に給湯等水を加熱するための機器であり、具体的には給湯器付風呂釜、給湯器付暖房機、温水暖房機、給湯器等により構成されている。
温水機器にはガスを燃料とするもののみならず石油を燃料とするものでもよい。
温水機器４０と、リモコン６０、７０と、人体検出センサ５１との接続については、図１のものにおいては、まず温水機器４０と台所リモコン７０とがケーブル４１により接続され、次に台所リモコン７０と風呂リモコン６０とがケーブル４１で接続され、さらに風呂リモコン６０と人体検出センサ５１とがケーブル４１で接続されている。
そして、給湯器等を制御する前記リモコン６０、７０には、浴室１に入浴者がいることを知らせる液晶表示パネル等の表示部を有しており、人体検出装置５が入浴者を検知して、検知信号を出力すると、表示部が点灯等表示するようにしてもよい。
表示部は上記のものに限られず、入浴者の動きが一定時間無かった場合、浴槽で寝ているかまたは倒れたと推測し、まず風呂リモコン６０で警報音あるいは音声により注意を喚起し、浴室側から応答が所定時間内にない場合には、台所リモコン７０において警報音あるいは音声により家族等他者に警報報知するようにしておけばよい。
また、人体検出装置をトイレに設置する場合には、温水便座を遠隔操作するリモコン等に報知手段を設けておけばよい。
さらに、人体検出装置を洗面所に設置する場合には、洗面所の給湯カランの湯温等を遠隔操作する機器あるいは洗面所の暖房機のリモコン等に報知手段を設けておけばよい。
【００１１】
そして、温水機器４０の内部には熱交換器及びバーナが内蔵されており、制御のための各種センサを設けてある。
また、温水機器４０から浴槽２に対して給湯落しこみ管４６が接続配管されている。また、人体検出装置５を作動させるための電源は、温水機器４０の電源プラグ４７から導入され、温水機器４０のコントローラ４２部の図示しないトランスを介して降圧され低電圧化されて供給される。
【００１２】
図２は人工網膜チップを利用した人体検出センサ５１と、赤外線センサ５２とからなる人体検出装置５の具体構成を示したものである。
人体検出センサ５１は監視領域を撮像する撮像装置６と、撮像装置６を制御すると共に処理情報を判定等する制御装置７とから構成されている。
また、制御装置７と外部のリモコン６０、７０とは例えば後述する通信ＩＣ等の通信部５３により送受信するようにしてある。
そして、人体検出センサ５１の他に赤外線センサ５２を同一のケース体内に設け、その制御装置７を共用し、浴室１が暗い場合の監視の相互補填を行なうようにしてある。
【００１３】
前記撮像装置６の撮像部８は、縦１２８×横１２８画素からなる画像検出部９、結像レンズ１０、スキャナ１１、マルチプレクサ１２及びスキャナ駆動制御部１３から構成されている。画像検出部９の画素はそれぞれモノクロ２５６階調「レベル０（黒）〜２５５（白）の２５６階調」で表現される。
【００１４】
そして、撮像部８においては、浴室内の画像は、結像レンズ１０によって画像検出部９に結像される。スキャナ１１は、スキャナ駆動制御部１３によって駆動制御されており、スキャナ駆動制御部１３は画像検出部９の各画素列を順次一定周期毎に受光状態（オン状態）となるように制御している。
受光状態となった１列の各画素から同時に出力された光電流は、マルチプレクサ１２によって複数の電気信号として１つの電気信号にまとめられ、増幅器１４で増幅された後、アナログ電圧として出力される。アナログデータからデジタルデータへの変換は制御装置７により行うようにしてある。
【００１５】
また、画像検出部９の各画素は、図３に示すように画素コア回路１７によって構成されている。画素コア回路１７は受光素子１８、電荷蓄積回路１９、感度可変回路２０から構成されており、感度可変端子２１及びリセット端子２２がスキャナ１１に接続され、光電流出力端子２３がマルチプレクサ１２に接続されている。
【００１６】
図２においてゲイン調整部１６は、画像出力部１５における画像平均値（画像の明るさ）をチェックし、画像平均値が適切な範囲から外れていれば、増幅器１４によって撮像装置６のゲインを調整すると共にスキャナ駆動制御部１３によって画像検出部９の蓄積時間を調整し、適正な明るさの画像が得られるように調光する。
【００１７】
人工網膜チップを用いた撮像装置６では、画像の階調平均値は、画像検出部９を構成する全画素における階調（０階調（黒）〜２５５階調（白）の２５６階調）の平均値であり、０〜２５５の値で表わさせる。
この画像平均値は増幅器１４のゲインと画像検出部９の画像蓄積時間によって決定される。
ここで、ゲインはカメラの絞りに相当し、画像蓄積時間はカメラのシャッタースピードに相当する。従って、撮像装置６の適正な画像階調平均値を得ようとすれば、適当なゲインに固定しておき、画像蓄積時間を調整すればよい。あるいは、適当な画像蓄積時間を固定しておき、ゲインを調整するようにすればよい。
【００１８】
そして、図２において少なくとも撮像をおこなう画像検出部９とスキャナ１１とスキャナ駆動部１３とゲイン調整部１６とは、１チップで構成されている。このチップは人工網膜チップと称される。
また、このチップの裏面位置には、基板上に制御装置７を設けてあり、この制御装置７はマイクロコンピュータからなり、この内部には人体検出センサ５１による検知処理を行なう検知領域を複数の領域に分割する領域分割手段２４等をソフトウエアとして組み込んである。
【００１９】
具体的には、図４に示すように、制御装置７に入力された画像情報を処理するためのポイントテーブル２５を複数域に分割するものである。
すなわち人体検出センサ５１による検出可能な撮像能力範囲（ポイントテーブル２５全体に相当）を、まず画像処理の必要な検知領域２６と、画像処理を行なわない非検知領域２７とに区画している。
すなわち、撮像能力範囲のすべてを検知領域とはしていない。
これにより検出処理可能な検出処理領域のうちの一部を、実際に検知し処理するセンサ検知領域として使用することで画像の処理範囲を限定して、画像処理の速度を早めている。
【００２０】
さらに前記の検知領域２６を、図４のように、入口領域２９と洗場領域３０と浴槽領域３１との３つの領域に分割するようにしてある。ここに入口領域２９とは、浴室の場合には浴室内であって浴室への出入口ドアの近傍に位置する領域をいう。洗場領域３０とは、主として頭や体を洗う床部の領域をいい、また、浴槽領域３１とは浴槽が位置している領域をさす。このように分割された領域毎に、順次画像情報が制御装置７に入力されて、領域毎および分割したエリア全体について検出、演算等の処理がなされるのである。
【００２１】
そして、人体検出センサ５１を構成する結像レンズ１０と撮像装置６と制御装置７とは、前記赤外線センサ５２と共に１つのケースに納められ、人体センサセットとして壁面等に取り付けられる。取り付け位置は浴室への出入口４を含め、浴室１全体を監視領域として視野角内におさめるようにすれば良い。
【００２２】
そして、撮像装置６の検出出力と赤外線センサ５２の検知出力はそれぞれ判定手段３２へ入力される。判定手段３２は撮像装置６からの出力と赤外線センサからの出力に基づき、浴室における入浴者の有無や入浴者の動きなどを総合的に判断するようになっている。
【００２３】
人工網膜により検出した画像は次のように画像処理される。
画像を制御、処理する制御装置７は、画像検出部９を構成する全画素から画像情報を所定時間毎に受信し、所定時間毎に画像情報を受け取ると、該画像情報を処理し、判定手段３２により入浴者の動きを判定するのである。
【００２４】
次に、撮像装置６でとらえた画像から人の動きを抽出するための画像処理方法を説明する。
マイクロコンピュータで構成される制御装置７は、所定時間毎に画像情報を受け取ると、当該画像情報から入浴者の動きを所定の解析アルゴリズムに従って解析し、入浴者の動きを監視する。
【００２５】
具体的には、いま図１０（ａ）のように正方形の物体の画像（明画像）Ｐが位置Ｐ１から位置Ｐ２へ移動したとする。このとき、明るい画素を記号Ｂ、暗い画素を記号Ｄで表わせば、前回画像は図１０（ｂ）で表わされ、今回画像は図１０（ｃ）で表わされる。この前後の画像は、制御装置７内の画像記憶手段により一旦記憶される。連続して撮像された画像は順次更新され常に最新の両画像が記憶されるようになっている。そして制御装置７に設けた動き量を演算する動き量演算手段８１により、分割された領域毎に前記２枚の画像が比較されて、各領域の各画素（ｘ、ｙ）毎に、前回画像ｐの受光量Ｐp（ｘ、ｙ）と今回画像ｎの受光量Ｐn（ｘ、ｙ）との差分（動き量）
Ｄ（ｘ、ｙ）＝Ｐn（ｘ、ｙ）−Ｐp（ｘ、ｙ）
が演算され、演算結果は図１１のような差分画像として得ることができる。
【００２６】
図１１の差分画像においては、差分Ｄ（ｘ、ｙ）が正の画素は＋記号で表わし、負の画素は−記号で表わし、Ｄ（ｘ、ｙ）がゼロの画素は０記号で表わしている。このような差分の総和を捉えることで、動きがあるか否かを領域毎に判定することができ、この判定は制御装置７に設けた動き判定手段８２にて行われる。動き量が生じていなければ「動きなし」と判定され、動き量が生じていれば「動きあり」と判定される。
【００２７】
そして、マイクロコンピュータからなる制御装置７には図８に示すように、各種の演算、判定手段がソフトウエアとしてプログラムされている。周囲画素データ差分値演算手段７６は、撮像した１枚の画像について各領域ごとの各画素とその周囲画素との画素データの差分値を演算するものである。具体的には、図７に示されるように、例えば画素Ｔの周囲画素イ、ロ、ハ、ニ、ホ、ヘ、ト、チの８方向の各画素データと、画素データＴとの差をとるようにしている。さらにその差を二乗して重み付けしてもよい。さらには差の二乗を上記８画素分加算するようにしてもよい。
【００２８】
評価判定手段７７は、周囲画素データ差分値演算手段７６により演算した値が所定の評価値以上か否かを判定するものである。評価値は水面反射光によるデータに見合う値を定めるようにすればよい。例えば実験により標準的な浴室における反射光を測定し、その画素データから最適な値を設定しておくことで定められる。
【００２９】
置換手段７８は前記評価判定手段７７により評価値以上と判定された画素データを所定値に置き換える手段である。所定値は例えば実験等により最適な値の画像階調に設定しておけばよい。
また、 前回画像データ演算手段７９は、前述した撮像装置６により所定時間間隔で撮像した前回画像の各領域毎の画像を各画素毎の画像階調のデータとして演算するものである。各画素データの集合が画像データとなる。今回画像データ演算手段８０は、前述した撮像装置６により所定時間間隔で撮像した今回画像の各領域毎の画像を各画素毎の画像階調のデータとして演算するものである。８１は前述した動き量を演算する動き量演算手段である。８２は動き量演算手段８１による検出出力がしきい値以上のとき動きありと判定する動き判定手段である。
【００３０】
上記制御のフローを図１３について説明する。
図１３においてまず、撮像装置６により所定時間間隔で撮像する１枚の検知領域の画像を制御装置７に取り込む（ステップＳ１１）。検知領域としては、浴槽領域が望ましい。次に、周囲画素データ差分値演算手段７６により、領域内の各画素の周囲画像データとの差分値を演算して差異の生じている画素を検索する（ステップＳ１２）。そしてこの差分値が一定の評価値以上か否かを、評価判定手段７７によって判定する（ステップＳ１３）。差分値が評価値以上の場合には（ステップＳ１３でイエスの場合）、反射光（Ｈ）による画像があるものと判定され（ステップＳ１４）、置換手段７８により評価値以上の全画素データを所定値に置き換えることとしている（ステップＳ１６）。
【００３１】
このように、動き量の演算に至る前に、突出した画像データを有する画素位置を特定して、この画素データを別の所定値の画素データに置き換えている。これにより、浴槽湯面の反射光（Ｈ）のような異常な画素データを除外し、反射光（Ｈ）による揺れを動き量として検出することなく、誤検出を防止することができる。また、突出した画素データのみを別データに置換えることで、通常の人体の動き、停止の判定は動き量を低下させることなく、検出することができる。
【００３２】
この置き換えは瞬時に行なわれ、後刻の動き量の演算に影響を与えることはない。そして、置き換えにより補正された画像は、連続的に発生する水面の揺れを動きの無い画像データに書き換えられて、１枚づつ順次取り込まれ、前回画像データ演算手段７９及び今回画像データ演算手段８０により演算され（ステップＳ１７、１８）、前回画像と今回画像との差分が動き量演算手段８１により演算され、連続的に動き量が演算される（ステップＳ１９）。そして一定の動き量があれば（ステップＳ２０でイエスの場合）、「動きあり」と判定される（ステップＳ２１）。また。動き量がなければ（ステップＳ２０でノーの場合）、「動きなし」と判定される（ステップＳ２２）。
【００３３】
次に、浴室１に人が入室したか否か等の判別について説明する。
図５において、人が浴室１に入り始めると、まず待機状態にある赤外線センサ５２が人体を検知してオンとなる（ステップＳ１）と共にタイマセットされ（ステップＳ２）、人体検出センサ５１が一定時間内に洗場において人を検知すると（ステップＳ３）、入室したものと判断する（ステップＳ４）。
【００３４】
この入室判定において、人体検出センサ５１による人体検知には撮像及び動き量の演算等に時間を要すること、あるいは浴室１が暗い場合には監視感度が鈍いことから、赤外線センサ５２を併用し、赤外線センサ５２が検出した後、人体検出センサ５１が共に人を検出することで、人体検出センサ５１の弱点を補い、入室の確実を期しているものである。
【００３５】
また、浴室１からの退出時においても、赤外線センサ５２がオフとなった場合（ステップＳ５においてノーの場合）で、かつ、人体検出センサ５１が動き量を検知しない場合（ステップＳ６においてノーの場合）に、浴室１から退出したものと判断させている（ステップＳ７）。
赤外線センサ５２のみでは入口部に立ち止まったままであるとオフとなり、退出したものと誤って判断することが有り得るので、両センサの人体非検出により退出判定して、この赤外線センサ５２の弱点を他のセンサを使用することで補完している。
【００３６】
そして、人体検出センサ５１が洗場３において人を検知しなかった場合（ステップＳ３でノーの場合）でも、浴槽２において人を検知すると（ステップＳ８）、所定時間内に赤外線センサ５２及び人体検出センサ５１が共に人を検知している場合には（ステップＳ９、Ｓ１０）、入室しているものと判断することとしている（ステップＳ４）。
【００３７】
次に、本発明の他実施形態の制御フローについて説明する。
【００３８】
図９において、図８と同じ番号の部分は説明を省略している。平均画素データ演算手段８３は、浴槽領域３１における全画素データの平均値を演算する手段であり、具体的には浴槽領域３１における各画素の画像階調の平均値であり、０〜２５５の値で表示される。比較判定手段８４は、領域内の各画素データと前記平均値との差が一定値以上か否かを判定するようになっている。そして、置換手段８５は本実施形態では、比較判定手段８４により一定値以上と判定された全画素データを前記平均値に置き換える手段である。
【００３９】
この制御フローを図１４について説明する。
図１４において、撮像装置６により所定時間間隔で撮像する１枚の検知領域の画像を制御装置７に取り込む（ステップＳ２３）。次に、平均画素データ演算手段８３により、浴槽領域３１における全画素の画素データの平均値を演算する（ステップＳ２４）。次に、比較判定手段８４によって、浴槽領域３１における各画素データと前記平均値との差が一定値以上か否かを判定する（ステップＳ２５）。
【００４０】
つまり、浴槽領域３１における画素データの平均値と各画素データとを比較して、その差が大きく出ている画素は反射光（Ｈ）による画像があるものと判断され（ステップＳ２６）、置換手段８５により一定値以上の画素データを平均値に置き換えることとしている（ステップＳ２７）。平均値を使用することで、周囲環境の変化に追随しえて誤差を少なく補正することが可能となる。
【００４１】
このように、動き量の演算に至る前に、突出した画像データを有する画素位置を特定して、この画素データを別の平均値の画素データに置き換えている。これにより、浴槽湯面の反射光（Ｈ）のような異常な画素データを除外し、反射光（Ｈ）による揺れを動き量として検出することなく、誤検出を防止することができる。また、突出した画素データのみを別データの平均値に置換えることで、設置環境に対応しえて、通常の人体の動き、停止の判定は動き量を低下させることなく感度良く検出することができる。
【００４２】
この置き換えは瞬時に行なわれ後刻の動き量の演算に影響を与えることはない。そして、置き換えにより補正された画像は、連続的に発生する水面の揺れを動きの無い画像データに書き換えられて、前記と同様に動き量演算手段８１により演算され、人の動きが判定される。
【００４３】
また、図１２はさらに他の実施形態を示すものであり、図９との違いは、浴槽領域３１における各画素データ同士を比較して、最低値の画素データを演算する最低画素データ演算手段８６を設けたものである。
【００４４】
これにより、図１５に示すように、撮像装置６により所定時間間隔で撮像する１枚の検知領域の画像を制御装置７に取り込む（ステップＳ２３）。次に、平均画素データ演算手段８３により、浴槽領域３１における全画素の画素データの平均値を演算する（ステップＳ２４）。次に、比較判定手段８４によって、浴槽領域３１における各画素データと前記平均値との差が一定値以上か否かを判定する（ステップＳ２５）。次に、最低画素データ演算手段８６により、最低値の画素データを演算する（ステップＳ２８）。その後、浴槽領域における画素データの平均値と各画素データとを比較して、その差が大きく出ている画素は反射光による画像があるものと判断され、置換手段８５により一定値以上の画素データを前記最低値に置き換えることとしている（ステップＳ２９）。
【００４５】
これにより、浴槽湯面の反射光（Ｈ）のような異常な画素データを除外し、反射光（Ｈ）による揺れを動き量として検出することなく誤検出を防止することができる。また、突出した画素データのみを別データの最低値に置換えることで、浴槽回りの環境に対応でき、通常の人体の動き、停止の判定は動き量を低下させることなく感度良く検出することができる。
【００４６】
次に、前述したように入室判断がされると、人体停止の検出フローに入り、撮像装置６によって前述したように所定時間間隔で監視領域を撮像して、前回画像と今回画像とを一旦制御装置７に記憶させる。次に、制御装置７にプログラムされた動き量演算手段８１により、各領域毎の各画素毎に、前回画像の受光量と今回画像の受光量との差分（動き量）を演算する。
そして、これらの情報は制御装置７の判定手段３２に送られ、人体の動き停止の判定がなされるのである。
【００４７】
なお、上述した実施形態は本発明の好適な実施形態を示すものであって、本発明はこれに限定されることなく、その範囲内で各種設計変更可能である。
例えば、本実施形態ではシステムバスルームについて説明したが、この例に限られることなくこれ以外の既存の浴室にも設置できるものである。さらに、浴室以外にトイレ、洗面所等においても用いることができるものである。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように本発明は、浴槽の湯面の反射光のような異常な画素データを除外し、反射光による揺れを動き量として検出することなく誤検出を防止することができる。しかも、突出した画素データのみを別データに置換えの対象とすることで、通常の人体の動き、停止の判定は動き量を低下させることなく感度良く検出することができる。
また本発明は、特に浴槽湯面、水面における反射光の画素データを特定し易くなり、迅速に画素データの置換え補正を行うことが可能となる。
さらに本発明は、突出して大きい画素データをなくして周囲の環境に合わせて補正でき、後刻の動き量の検出を正常に行えるようにして、人の動き停止が通常通り検出可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の一実施形態を示す全体構成図である。
【図２】図２は本発明の一実施形態を示す電気回路のブロック図である。
【図３】図３は人体検出センサの画像検出部の１画素を構成する画像コア回路の構成を示す回路図である。
【図４】図４はセンサの撮像範囲と検知範囲及び検知領域との関係を示す説明図である。
【図５】図５は本発明の一実施形態を示すフローチャートである。
【図６】図６は人体検出センサから見た浴室の俯瞰図である。
【図７】図７は画素Ｔとその周囲画素との関係を示す説明図である。
【図８】図８は本発明の一実施形態の制御ブロック図である。
【図９】図９は本発明の他実施形態の制御ブロック図である。
【図１０】図１０の（ａ）は右下方へ向けて移動した物体の現画像と前画像を示す図、（ｂ）は前画像の明暗を各画素毎に示す図、（ｃ）は現画像の明暗を各画素毎に示す図である。
【図１１】図１１は画像の境界に対応する画素における明暗の変化を示す差分画像を表わした図である。
【図１２】図１２は他実施形態を示す電気ブロック図である。
【図１３】図１３は制御の一例を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は制御の一例を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は制御の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１     浴室
２     浴槽
３     洗場
４     出入口
５     人体センサ
６     撮像装置
７     制御装置
９     画像検出部
１５   画像出力部
１７   画像コア回路
２４   領域分割手段
２６   検知領域
２９   入口領域
３０   洗場領域
３１   浴槽領域
３２   判定手段
４０   温水機器
４１   ケーブル
４２   コントローラ
４７   電源プラグ
５１   人体検出センサ
５２   赤外線センサ
６０   風呂リモコン
７０   台所リモコン
７６   周囲画素データ差分値演算手段
７７   評価判定手段
７８   置換手段
７９   前回画像データ演算手段
８０   今回画像データ演算手段
８１   動き量演算手段
８２   動き判定手段
８３   平均画素データ演算手段
８４   比較判定手段
８５   差替手段
８６   最低画素データ演算手段
【図１】
0003747459.tif 000002
【図２】
0003747459.tif 000003
【図３】
0003747459.tif 000004
【図４】
0003747459.tif 000005
【図５】
0003747459.tif 000006
【図６】
0003747459.tif 000007
【図７】
0003747459.tif 000008
【図８】
0003747459.tif 000009
【図９】
0003747459.tif 000010
【図１０】
0003747459.tif 000011
【図１１】
0003747459.tif 000012
【図１２】
0003747459.tif 000013
【図１３】
0003747459.tif 000014
【図１４】
0003747459.tif 000015
【図１５】
0003747459.tif 000016