JP2004108962A - 人体検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、浴室に複数の入浴者が入った場合においても、各領域毎に人の人数を算定することができるようにした人体検出装置を提供することを課題とする。
【解決手段】水位センサによる浴槽の総水位上昇値と、各人の浴槽水位上昇値とを比較演算することで、浴室に複数の入浴者が入った場合においても、浴槽入浴者の人数を算定することができる。浴槽領域における入浴者数を確定でき、浴槽領域における人の動きの停止を判定することで、停止後の注意喚起等入浴者に配慮することができる。あるいは、最後の１人に対してのみ注意喚起することもできる。
【選択図】　　　　図１６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浴室において人の検出を行うセンサ類、人体を直接的に検知する人体検出センサと、人体を間接的に検出する水位センサを有する人体検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
従来、例えば特開２００１―１３３０４０に示されるように、人感知センサを設けると共に、浴槽湯の水位を検知する水位センサを備え、浴槽に入浴者がいる場合であって、水位センサで検知された水位がある時間以上変化しない場合は、浴槽内の水を排出するようにしたものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、人を検出する人感知センサと、浴槽湯の水位を検知する水位センサとを併設し、単に関連させるのみでは、浴室に複数の人数が入った場合に、浴室内の各領域毎、つまり浴槽領域と洗場領域における人数を正確に算定し、把握することはできないものであった。特に、浴槽に浸かっている場合には、静止しているので、人体の動きが停止したものと判断されやすく、センサ側から「動いて下さい」との注意喚起を行う必要がある。一方、洗場領域において動きの停止があった場合には、直ちに警報報知する必要がある。従って、複数の人数が入浴した場合、どの領域に人が居るかどうかは重要である。
【０００４】
そこで、本発明は、浴室に複数の入浴者が入った場合においても、各領域毎に人の人数を算定することができるようにした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、本発明は、人体の動きを検出する人体検出センサと、浴槽の水位を検出する水位センサと、予め測定した家族等各個人の浴槽水位上昇値を記憶する記憶手段と、所定時間内における総浴槽水位上昇値と前記記憶手段に記憶させた各人の浴槽水位上昇値とを比較演算して浴槽入浴人数を算出する入浴人数算出手段とを設けたことを第１の特徴としている。
この第１の特徴によれば、総浴槽水位上昇値と各人の浴槽水位上昇値とを比較演算することで、浴室に複数の入浴者が入った場合においても、浴槽入浴者の人数を算定することができる。浴槽領域における入浴者数を確定でき、浴槽領域における人の動きの停止を判定することで、停止後の注意喚起等入浴者に配慮することができる。あるいは、最後の１人に対してのみ注意喚起することもできる。ここに、所定時間内における総浴槽水位上昇値とは、人体検出センサが人体の動きを検出したときから浴槽水位の測定を開始し、所定時間経過後における浴槽水位を再度測定して、その浴槽水位の差の値を言う。上昇値は上昇した水位高さであってもよく、あるいは上昇率であってもよい。また、比較演算とは、例えば、予め測定した家族等各個人の水位上昇データと、複数の入浴者が入ったときの総浴槽水位上昇データとを比較し、合致するデータから人数を割り出して算出するものである。
【０００６】
また、本発明は、人体の動きを検出する人体検出センサと、浴槽の水位を検出する水位センサと、予め測定した家族等各個人の浴槽水位上昇値記憶する記憶手段と、人体検出センサにより人を検出したとき、所定時間内における総浴槽水位上昇値と前記記憶手段に記憶させた各人の浴槽水位上昇値とを比較演算して浴槽入浴人数を算出する入浴人数算出手段と、前記人体検出センサにより検出した入室人数と前記入浴人数算出手段により算出した入浴人数との差を演算する差人数演算手段とを設けたことを第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、人体検出センサにより検出した入室人数と前記入浴人数算出手段により算出した入浴人数との差を演算する差人数演算手段を設けたので、洗場における人数を算定し、確定させることができる。洗場における動きの停止があった場合には、直ちに報知することができる。
また、本発明は、人体の動きを検出する人体検出センサと、浴槽の水位を検出する水位センサと、予め測定した家族等各個人の浴槽水位上昇値を記憶する記憶手段と、人体検出センサにより人を検出したとき、所定時間内における総浴槽水位上昇値と前記記憶手段に記憶させた各人の浴槽水位上昇値とを比較演算して浴槽入浴人数を算出する入浴人数算出手段と、前記人体検出センサにより検出した入室人数と前記入浴人数算出手段により算出した入浴人数との差を演算する差人数演算手段と、前記水位センサにより浴槽水位の低下を検出したとき浴槽水位の総低下値と各人の浴槽水位の低下値とを比較演算して浴槽から出た出浴人数を算出する出浴人数算出手段とを設けたことを第３の特徴としている。
この第３の特徴によれば、上記の特徴に加え、前記水位センサにより浴槽水位の低下を検出したとき浴槽水位の総低下値と各人の浴槽水位の低下値とを比較演算して浴槽から出た出浴人数を算出する出浴人数算出手段とを設けたことで、浴槽から出た人数を算定することができる。これにより、最後の１人に対してのみ注意喚起することが可能となる。
また、本発明は、請求項１〜請求項３において、人体の動きを検出する人体検出センサは、監視領域を所定時間間隔で撮像する撮像装置と、検知領域を複数の領域に分割する領域分割手段と、人体の動き量を前記所定間隔前後の両画像の比較により受光量の差として演算する動き量演算手段とからなることを第４の特徴としている。
この第４の特徴によれば、上記の特徴に加え、動き量演算手段を使用することで、人体の動き検出を迅速かつ確実に行うことができ、人数の検出等をすばやく行うことができる。
【０００７】
また、本発明の請求項５に記載の人体検出装置は、上記撮像装置は、結像レンズと、該結像レンズによって結像される画像検出部と、スキャナと、前記画像検出部の各画素列を順次一定周期毎に受光状態に制御するスキャナ駆動制御部とからなる撮像部を有するものであることを第５の特徴としている。
この第５の特徴によれば、上記の特徴に加え、光から電圧への変換を円滑にでき、撮像部と制御部とを近設しえて、小型化が可能となり、画像処理、動き量演算を迅速化して、人数の算出を迅速かつ確実に行うことができる。
【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は人体検出センサの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監視のフローチャートである。図７は人体検出センサと温水機器とリモコンとの関係を示す一実施形態の説明図である。図８は人体検出センサと温水機器とリモコンとの関係を示す他実施形態の電気制御のブロック図である。図９は記憶部の拡大図である。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は本発明の一実施形態を示すセンサとリモコンとの関係を示す説明図である。図１４は本発明の他実施形態を示すセンサとリモコンとの関係を示す説明図である。図１５は本発明の一実施形態を示すフローチャートである。図１６は本発明の一実施形態を示す電気ブロック図である。図１７は本発明の一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は人体センサであり、浴室１の内壁面上部位置に取り付けてある。
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。
そして人体センサ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。
人体センサ５は、人工網膜チップを利用した撮像装置を有し、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。　また、人体検出装置は少なくとも人体検出センサと、浴槽の水位を測定する水位センサとを有するものである。
【００１０】
本実施形態の浴室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供給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。また、電気を熱源とするものでもよい。
【００１１】
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。
【００１２】
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、人体センサ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。
【００１３】
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。
【００１４】
そして、温水機器４０の内部には熱交換器１３０及びこれを加熱するバーナ等が内蔵されており、循環ポンプ１３１によって浴槽湯水を循環させて加熱するようになっており、また一定量の湯を浴槽２に注湯できるようになっている。浴槽２と熱交換器１３０とを接続する循環路には浴槽水位を測定する半導体圧力センサ等の水位センサ１３２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、人体センサ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。
【００１５】
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とからなる人体センサ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。さらに、人体検出センサ５１には浴室１の室温を測定する室温センサを取り付けている。室温センサの信号は制御装置７を介して風呂リモコン６０に出力される。
【００１６】
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。上記画素の一部で検出処理しても良い。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。
【００１７】
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は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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。この調光は後述する分割された各検知領域ごとに行ってもよい。
【００２０】
人工網膜を用いた撮像装置６では、画像平均値は、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の蓄積時間によって決定される。
【００２１】
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、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等をソフトウエアーとして組み込んである。
【００２２】
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るようにしている。
【００２３】
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２８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、順次実際の画像情報が制御装置７に入力されて、領域毎に検出、演算等の処理がなされるのである。
【００２４】
そして、人体センサ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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
次に、撮像装置６で捉えた画像から、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、所定時間前の前画像と現在の現画像との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。
【００２８】
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、前画像は図１０（ｂ）で表わされ、現画像は図１０（ｃ）で表わされる。この前後の画像は、図１２の画像記憶手段１１５により一旦記憶される。撮像された画像は順次更新され常に最新の２枚の画像が記憶されるようになっている。そして動き量演算手段１１１により、前述した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、前画像ｐの受光量Ｐｐ（ｘ、ｙ）と現画像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。
【００２９】
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前記各領域毎に判定することができ、この判定は図１２に示すように、動き有無判定手段１１４にて行われる。動き量が生じていなければ動き無しと判定され、動き量が生じていれば動き有りと判定される。
【００３０】
一方、動き有無領域検出手段１１２により、分割された領域毎に動きのある領域か否かを検出するようにしてある。すなわち、撮像装置６で撮像された撮像画像は、入口領域２９、洗場領域３０及び浴槽領域３１の順に一定時間毎に制御装置７に読み込まれ、この画像データを解析することで動きのある領域を検出するようにしてある。具体的には、前述した動き量のある領域を捉えて動きのある領域を検出すればよい。すなわち、動き量は各領域毎に演算しているので、動き量の生じている領域を動きの有る領域、動き量の生じていない領域を動きの無い領域として検出するようにすればよい。そして、動きの発生している領域が、予め特定された領域に該当するか否かを特定領域該当判定手段１１３により判定するようにしてある。特定領域とは、浴槽領域３１又は洗場領域３０を意味し、入口領域２９を除く領域である。具体的には、状態の遷移表を予めマイクロコンピュータに記憶させ、動きの有無と動きのある領域との信号を入力し、順次監視場所等を遷移させるようにして、現在人のいる領域が特定領域かどうかを判定させるようにしてある。
【００３１】
また、人体検出センサは感度を自動調整するための感度調整回路を備えており、浴室１内が暗い場合には感度を高くし、浴室１内が明るい場合には、感度を低くすることによって検出精度が高くなるようにしている。
【００３２】
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）。
【００３３】
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判定し、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。
【００３４】
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と判定して、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。
【００３５】
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）。
なお、退出時には別途に設けたスイッチによりセンサの作動を停止するようにしてもよい。
【００３６】
また、人体検出センサ５１の取り付けは、浴室１の天井あるいは壁面上部位置であり、この位置は標準的な浴室において洗場３及び浴槽２を設けた浴室内の人の動きを俯瞰できる最適位置である。人体センサ５を構成する人体検出センサ５１と赤外線センサ５２とは１つのケース内に収納することで、取付けし易く、点検も容易となる。
【００３７】
次に入浴装置を構成するセンサ、温水機器、リモコン等の各部材間における他の実施例の接続構成について図７を用いて説明する。
風呂リモコン６０と台所リモコン７０とは、有線式のリモコンのケーブル４１によってそれぞれ温水機器４０内のコントローラ４２の制御部９０に接続されている。
【００３８】
また、人体検出センサ５１はケーブル４１により風呂リモコン６０に接続されている。この風呂リモコン６０には、ケーブル４１を接続するための接続用の端子８５を設けてあり、人体検出センサ５１を作動させるための電源をこの風呂リモコン６０から供給するようになっている。
人体検出センサ５１と温水機器４０あるいはリモコン６０、７０との接続は、上記の例に限られず、図８に示されるように人体検出センサ５１から通信ＩＣ５３を経て、温水機器４０と接続する７０風呂リモコン６０を経て台所リモコンを介して接続してもよい。また通信ＩＣ５３を介して台所リモコン７０、風呂リモコン６０及び温水機器４０の順序で接続してもよい。さらには、人体検出センサ５１を温水機器４０と直接接続するようにしてもよい。
【００３９】
そして図７において、制御部９０には温水機器４０を制御する給湯器制御部９１と、人体検出センサ５１による異常検出信号により作動し前記各リモコン６０、７０に設けたスピーカ等の報知手段６１、７１を動作させる報知動作部９２と、報知手段による報知を解除する報知解除部９３とを設けてある。
なお、これら報知動作部９２及び報知解除部９３は、センサ側あるいはリモコン側に設けてもよい。これにより温水機器側の制御負担を少なくできる。
【００４０】
また、風呂リモコン６０には報知を解除するための報知解除手段６２であるインターホンスイッチ、温水機器を操作するための操作用のスイッチ６３、表示を行うための液晶表示板、タッチパネル等の表示手段６４が設けられている。
また台所リモコン７０には報知を解除するための報知解除手段７２であるインターホンスイッチ、温水機器を操作するための操作用のスイッチ７３、表示用の表示手段７４が設けられている。
また、各リモコンに設けた音声報知のための報知手段６１、７１は、スピーカと音声ＩＣとにより構成することを推奨する。
【００４１】
さらに、報知解除手段７２による報知解除がなされない場合において、緊急連絡用の特定電話番号に発信する電話発信部１００を制御部９０内に設けてもよい。
【００４２】
図８は人体検出センサ５１と各リモコン６０・７０、温水機器４０間の通信接続関係を示す回路図の一例であり、本実施例は通信ＩＣを使用して接続してある。
人体検出センサ５１には前述した撮像装置６の他、制御装置７、通信用の通信ＩＣからなる通信部５３を設けてある。
この通信部５３は、アナログ通信部５５とデジタル通信部５６とにより構成してあり、アナログ通信部５５は例えばＡＳＫ（ａｍｐｌｉｔｕｄｅ　ｓｈｉｆｔ　ｋｅｙｉｎｇ）方式で構成すればよい。また、デジタル通信部５６は例えばＱＰＳＫ（ｑｕａｄｒｉ　ｐｈａｓｅ　ｓｈｉｆｔ　ｋｅｙｉｎｇ）方式の他、Ｍ１６ＱＡＭ、ＧＦＳＫ、ＢＰＳＫ等のデジタル高速変調方式を採用すればよい。
【００４３】
風呂リモコン６０には、前述した操作スイッチの他に、表示手段６４、風呂リモコン制御部６５、通信用の通信ＩＣからなる前記同様のアナログ通信部６６、デジタル通信部６７を設けてある。また、風呂リモコン６０には、スピーカ等報知手段６１に報知用の音声ＩＣ６８、ＰＣＭコーディック６９を接続してある。このＰＣＭコーディック６９は、例えばＡＤＰＣＭ、ＤＰＣＭなどのＰＣＭ（ｐｕｌｓｅ　ｃｏｄｅ　ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式により、音声情報や映像情報を符号化及び復号化するものである。
【００４４】
また、風呂リモコン６０のインターホンスイッチ６２はオン操作により、台所リモコン７０に設けたインターホンのスピーカと通話状態となるものである。マイクロホンスイッチと兼用させてもよい。風呂リモコン６０のリモコンケースには、ケーブル４１を接続するための接続用の端子８５を設けてあり、ケーブル４１により電源プラグから、温水機器４０と接続する台所リモコン７０を介して、風呂リモコン６０を経て、人体検出センサ５１に作動用の電源を供給するようになっている。
【００４５】
また、前記人体検出センサ５１には、後述する音声記憶部及び画像記憶部とからなるデータ記憶部５４を設けてある。
台所リモコン７０には、前述した操作スイッチ７３の他、表示手段７４、台所リモコン制御部７５、アナログ通信用の通信ＩＣからなるアナログ通信部７６、デジタル通信用の通信ＩＣからなるデジタル通信部７７を設けてある。その他７８は音声ＩＣでスピーカ等報知手段７１に報知用のＩＣであり、７９はＰＣＭコーディックである。また、台所リモコン７０のインターホンスイッチ６２はそのオン操作により、風呂リモコン６０に設けたインターホンのスピーカと通話状態となるものである。マイクロホンスイッチと兼用させてもよい。
温水機器４０には、前述した制御部９０、給湯制御部９１の他、通信用の通信ＩＣからなるアナログ通信部９５、商用電源を低電圧化するためのトランス９６等を設けてある。
【００４６】
そして、人体検出センサ５１のアナログ通信部５５及びデジタル通信部５６は、風呂リモコン６０のアナログ通信部６６及びデジタル通信部６７と接続され、該風呂リモコン６０のアナログ通信部６６及びデジタル通信部６７は、台所リモコン７０のアナログ通信部７６及びデジタル通信部７７を介して温水機器４０のアナログ通信部９５と接続されている。これら通信部間のケーブル４１線は電力重畳式の二芯ケーブルを使用し、センサ用の信号と通常の給湯制御用の制御信号と重畳して伝送するようにしておけばよい。
【００４７】
図９は人体検出センサ５１を操作したり、他者に表示、報知させるためのデータを記憶させた記憶部５４の内容を示す説明図である。
【００４８】
図９において音声記憶部１０１は、前述したリモコンに設けた報知手段６１、７１に音声を報知させるための音声データを記憶させたものであり、ＥＥＰＲＯＭ等から構成してある。この音声記憶部１０１は、入浴者に対して「動いて下さい」と言うメッセージで体を動かす動作の要求を報知するための音声データを記憶させた動作要求報知音声記憶部１０７と、入浴者の動きが停止して所定時間経過した場合に他者に警報を発するための音声データ等を記憶させた警報報知音声記憶部１０８とから構成してある。また、前記動作要求報知音声記憶部１０７と報知手段６１、７１とで動作要求報知手段を構成している。
【００４９】
１０２は画像記憶部であり、前記表示手段６１、７１に人体検出用の画像等を表示させる画像表示データを記憶させたものである。
この画像記憶部１０２は、人体検出および報知に必要な機能を画像により表示するためのものであり、例えば初期操作に必要な画面を表示手段に表示するための画像データを記憶させる操作用画像記憶部１０３、人体の動きが停止した状態を前記表示手段に表示する画像データを記憶する停止画像記憶部１０４、報知手段を報知させた状態を前記表示手段に表示するための画像データを記憶する報知用画像記憶部１０５及びその他画像を表示するために必要なデータを記憶させるその他記憶部１０６から構成してある。
【００５０】
記憶部１０６は前記分割した各領域に見合った表示画像を記憶する為のものであり、具体的には、人が入口領域にいることをアニメーションによって示す入口表示アニメ画像記憶部１２０、人が洗場領域にいることをアニメーションによって示す洗場表示アニメ画像記憶部１２１、人が浴槽領域にいることをアニメーションによって示す浴槽表示アニメ画像記憶部１２２、人が入口領域にいることを文字によって示す入口表示文字画像記憶部１２３、人が洗場領域にいることを文字によって示す洗場表示文字画像記憶部１２４、人が浴槽領域にいることを文字によって示す浴槽（入浴中）表示文字画像記憶部１２５から構成しておけばよい。
【００５１】
上記表示画像は具体的には、アニメーションにより絵図的に表示してもよく、また文字により表意的に表示してもよいものである。そして、アニメ表示は動画であってもよいものである。例えば浴槽領域の表示であれば、浴槽形状の絵図をデザイン化してもよい。
【００５２】
そして、図１６は家族等個人の浴槽水位データを記憶させるためのフローを示すものであり、まず風呂リモコン６０に設けた設定スイッチ１２６を押し操作して、操作設定の画面を開き（ステップＳ２１）、設定スイッチ１２６を押すことで水位センサ１３２により浴槽水位の測定を行う（ステップＳ２２）。次に、個人毎に浴槽に浸かると（ステップＳ２３）、浴槽の湯水面は上昇し、この水位の上昇値を水位センサ１３２により測定する（ステップＳ２４）。再度設定スイッチ１２６を押すことで、水位の上昇値は浴槽の湯水の高さの差として記憶されるようになっている（ステップＳ２５）。
【００５３】
家族個人毎の水位上昇データは、図１６に示される記憶手段１３３に記憶されるようになっている。
【００５４】
次に、図１６について本発明の一実施形態の電気ブロック図を説明する。図　において人体検出センサ５１は前述した人体の動きを検出するセンサであり、水位センサ１３２は温水機器４０に内蔵され浴槽２の水位を検出するセンサである。
【００５５】
これらのセンサ５１・１３２からの信号は、マイクロコンピュータからなる風呂リモコン制御部６５に入力されるようになっている。そして風呂リモコン制御部６５には、その入力信号に応じて装置を動作させるためのプログラムがソフトウエアとして組み込まれている。個人データを記憶する記憶手段１３３は、水位センサ１３２により測定した個人毎の水位上昇値を記憶させているものである。入室人数算出手段１３４は、人体検出センサ５１による入室を検出した時点でカウントを開始し、浴室１に入った人数をカウントするものである。
【００５６】
水位データ記憶手段１３５は、入室を検出した時点で水位センサ１３２により浴槽２の水位の測定を開始し、所定時間内における総浴槽水位の上昇値を記憶させる手段で、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリから構成している。
【００５７】
比較手段１３６は、前述した記憶手段１３３に記憶させた各人の浴槽水位上昇値と、水位データ記憶手段１３５に記憶された総浴槽水位上昇値とを比較し演算する手段である。そして、この比較手段１３６を経て入浴人数算出手段１３７により、浴槽２に入浴している入浴人数が算出される。例えば、両親と子供２人の家族である場合、両親の浴槽水位上昇値が共に４、子供の浴槽水位上昇値がそれぞれ３と２であるときにおいて、水位センサ１３２の測定の結果、総浴槽水位上昇値が６の時には、浴槽に入浴している人数は親と子との２人であると算定できる（６＝４＋２）。
【００５８】
差人数演算手段１３８は、人体検出センサ５１により検出した入室人数と、前述した入浴人数算出手段１３７により算出した入浴人数との差を演算する手段である。
出浴人数算出手段１３９は、水位センサ１３２により浴槽水位の低下を検出したとき、浴槽水位の総低下値と各人の浴槽水位の低下値とを比較演算して、浴槽から出た出浴人数を算出する手段である。入浴検知後は、一定の時間ごとに浴槽水位を検出し、水位データ記憶手段１３５に記憶させておく。水位の上昇値と低下値とは、絶対値として見れば同じであるから、入浴人数の算定の場合と同様に演算することができる。
【００５９】
図１７は人数の判定のフローを示すものであり、前述したように、人体検出センサ５１が、浴室１に入った人を検知して、入室人数算出手段１３４により浴室１に入った人数を算出する（ステップＳ２６）。そして、人体検出センサ５１が動き量を検出すると、水位センサ１３２に指令を送り、浴槽水位の上昇を測定する（ステップＳ２７）。この測定時間は所定の時間、例えば１〜２分間程度行われる。入浴者が浴槽２に浸かる時間を見込んだものである。次に、個人毎の浴槽水位上昇値を記憶した記憶手段１３３からデータを呼び出して（ステップＳ２８）、比較手段１３６、入浴人数算出手段１３７により浴槽に入浴している人数を演算する（ステップＳ２９）。その後、差人数演算手段１３８により、浴室に入った人数から浴槽に浸かって入浴している人数を差し引いて、洗場における人数を演算する（ステップＳ３０）。これにより、浴槽領域における人数と、洗場における人数とが確定することとなる（ステップＳ３１）。
【００６０】
しばらくして、浴槽２から人が出ると、浴槽水位が低下して（ステップＳ３２でイエスの場合）、水位センサ１３２はその水位低下を検出し、出浴人数算出手段１３９により浴槽２から出た人数を算出するようになっている（ステップＳ３３）。この結果、浴槽２に入って残っている人数を算出することができる。さらに、浴室１に入った人数から浴槽２に浸かって入浴している人数を差し引いて、洗場３における人数を演算する（ステップＳ３４）。これにより、浴槽領域における人数と、洗場領域における人数とが確定することとなる（ステップＳ３５）。その後、人体検出センサ５１が入浴者の退室を検出することで（ステップＳ３６）、その人数を減算するようにすればよい（ステップＳ３７）。具体的に、例えば浴槽領域で１人、洗場領域で２人の人数が確定した場合、浴槽領域で動きがなくなったときには一旦動きを催促する音声報知を行い、また洗場領域で動きがなくなった場合には直ちに動き停止を知らせる報知を行うようにすればよい。
【００６１】
次に、図６に示されるように、人体停止の検出フローについて説明する。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（ステップＳ１１）、前画像と現画像とを一旦制御装置７に記憶させる（ステップＳ１２）。次に、制御装置７にプログラムされた動き量演算手段１１１により、各領域毎の各画素毎に、前画像の受光量と現画像の受光量との差分（動き量）を演算する（ステップＳ１３）。
一方、前記動き有無領域検出手段１１２により、動きの発生している領域が検出される（ステップＳ１４）。
【００６２】
そして、これらの情報は制御装置７の判定手段３２に送られる。判定手段３２においては、動きの生じている領域が予め特定された領域、すなわち、浴槽領域３１又は洗場領域３０に該当するか否かを、特定領域該当判定手段１１３によって判定するのである。さらに、判定手段３２においては平行して、動き有無判定手段１１４により動きがあるか否かを判定するのである。
【００６３】
動きが生じている領域が浴槽領域３１又は洗場領域３０に該当する場合（ステップＳ１５でイエスの場合）において、かつ、動きがないと判定された場合（ステップＳ１６でイエスの場合）には、浴室内で入浴者が倒れたものと推定して、人の動きが停止したものと判定している（ステップＳ１７）。
この停止判定により、報知警報のステップに移行するようにすればよい。
【００６４】
また、浴槽、洗場領域において、動きがあると判定された場合（ステップＳ１６でノーの場合）には、前記同様に撮像、演算、判定が所定時間毎に更新して繰り返されるのである。
【００６５】
さらに、ステップＳ１５において、動きが生じている領域が浴槽又は洗場領域以外の場合（ステップＳ１５でノーの場合）であって、その後動きがないと判定された場合（ステップＳ１８でイエスの場合）には、赤外線センサ５２のオフ（ステップＳ１９でイエスの場合）を前提条件に、浴室から退出したものと判断するようにしている（ステップＳ２０）。
【００６６】
また、動きが生じている領域が浴槽又は洗場領域以外の場合（ステップ１５でノーの場合）であって、その後も動きが継続している場合（ステップＳ１８でノーの場合）は、入口付近で活動していると考えられるから、継続して監視がなされるのである。このように、入口領域で立ち止まっているときであっても、停止したものとは判断されないことにより、誤判定による誤警報を生じさせることがなくなるのである。
【００６７】
そして、人体検出センサ５１により浴室１において、人体の動きがあった後の停止を検出した場合には、判定手段３２から信号を出力し、人体検出センサ５１側の音声記憶部１０１の動作要求報知音声記憶部１０７と画像記憶部１０２の停止画像記憶部１０４から、停止した場面に対応する予め記憶させた情報を読み出して、アナログ通信部５５及びデジタル通信部５６を介して伝送し、リモコン部に音声で報知すると共に画像で表示する。
【００６８】
この報知は具体的には、例えば「浴室での動きがありません。動いて下さい」という音声情報および文字画像によって報知するようにすればよい。浴槽内では動きが止まる場合があるので入浴者に対して動きを要請して、人体検出センサの誤検出を防ぐためである。入浴人数算出手段１３７により浴槽２に複数人が入って居ることを算出した場合には、最後の一人になったときに報知するようにしてもよい。
【００６９】
上記所定時間内に、人体検出センサ５１が動きを検出すれば入浴者は健在であると推測できる。
一方、停止状態をカウンタ等でカウントし、停止状態が所定時間継続すると異常状態と判定され、判定手段３２から信号を出力し、音声記憶部１０１の警報報知音声記憶部１０８及び画像記憶部１０２の報知画像記憶部１０５から、他者に異常状態を知らせるための予め記憶させた情報を、通信部５３を介して異常検出信号を伝送し、各リモコンの報知手段６１、７１に音声で報知すると共に表示手段６４、７４に画像で表示する。
【００７０】
この報知は具体的には、例えば「浴室を見に行って下さい」という音声情報および文字画像によって報知するようにしてある。これにより、人体検出センサ５１による人体の異常情報を浴室のみならず台所に同時に報知することができる。
【００７１】
異常検出信号は、通信ＩＣからなる通信部を介して、図８のように伝送する。すなわち、人体検出センサ５１に設けた音声記憶部１０１、画像記憶部１０２から、音声及び画像データを前述した信号に応じて呼び出し、アナログ及びデジタル通信部６６、７６を介して台所リモコン７０に伝送し、台所リモコン７０に設けられたスピーカ等の報知手段７１及び表示手段７４に報知及び表示する。画像の検出、処理は前述した各領域２９、３０、３１毎に行うことにより、報知及び表示のための応答速度を早めることとなる。
【００７２】
報知後においては報知を解除する必要があるが、この報知解除の方法として、報知により浴室内での異常状態を知った家族が、台所リモコン７０のインターホンにより浴室リモコン６０のインターホンに対して呼出しを掛け、浴室１から応答があった場合に、浴室内の入浴者は健全な状態と推測できるので、報知解除用のインターホンスイッチ６２の信号により、ケーブル４１を経て、コントローラの制御部９０内の報知解除部９３を介して報知解除されて、再び監視フローに置かれることとなる。
温水機器を遠隔位置から制御するケーブル４１を利用することで、解除指令を伝送するための特別のケーブルを敷設する必要はなくなるのである。
【００７３】
インターホンスイッチ６２による報知解除手段により報知解除がなされない場合には、特定の電話番号に発信するコントローラ内の電話発信部１００から自動的に外部に発信されるようにしてもよい。これにより、家族が同居していない場合にも、安心して入浴することができる。
【００７４】
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。また、センサとリモコンと温水機器本体とを有線によるコードで接続したが、無線により連携させてもなんら支障はないものである。さらに、本実施形態では、記憶部５４を人体検出センサ５１側に設けているが、この例に限られず、記憶部５４をリモコン側、例えば風呂リモコン６０側に設けてもよい。あるいは記憶部５４を台所リモコン７０に設けてもよい。これにより、多量の表示画像を記憶させることができ、しかも、記憶部５４を表示手段６４と近接し得て、液晶表示であるリモコンの画面に呼出す時間も迅速に行うことができる。故障の表示等を風呂リモコン６０のみならず台所リモコン７０に表示することで、入浴者はセンサの作動検出状況を把握でき、安心感を得ることができ、また、家族の者は入浴者の位置を把握でき、例えば入口部にいる時には次の入浴者の入浴準備を行うことも可能となる。
【００７５】
【発明の効果】
以上のように本発明は、浴槽領域における人数を確定して、人の動きの停止を判定することで、停止後の注意喚起等入浴者に配慮することができる。
また本発明は、洗場における動きの停止があった場合には、直ちに報知することができる。
さらに本発明は、最後の１人に対してのみ注意喚起することが可能となる。
さらに本発明は、人体の動き検出を迅速かつ確実に行うことができ、人数の検出等をすばやく行うことができる。
加えて本発明は、光から電圧への変換を円滑にでき、撮像部と制御部とを近設しえて、小型化が可能となり、画像処理、動き量演算を迅速化して、人数の算出を迅速かつ確実に行うことができる。
【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は本発明の人体監視のフローを示すフローチャートである。
【図７】図７は本発明の装置全体を示す一実施形態を示すブロック図である。
【図８】図８は通信関係を示す他実施形態を示すブロック図である。
【図９】図９は記憶部の概要を示すブロック図である。
【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は一実施形態を示す電気回路ブロック図である。
【図１３】図１３は一実施形態を示すセンサとリモコンとの接続を示す電気回路図である。
【図１４】図１４は他実施形態を示す電気回路図である。
【図１５】図１５は本発明の一実施形態を示すフローチャートである。
【図１６】図１６は本発明の他実施形態を示す電気ブロック図である。
【図１７】図１７は本発明の一実施形態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
６　　　撮像装置
７　　　制御装置
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
５１　　人体検出センサ
６０　　風呂リモコン
７０　　台所リモコン
１１１　動き量演算手段
１３２　水位センサ
１３３　記憶手段
１３４　入室人数算出手段
１３５　水位データ記憶手段
１３６　比較手段
１３７　入浴人数算出手段
１３８　差人数演算手段
１３９　出浴人数算出手段

Claims (5)

1. 人体の動きを検出する人体検出センサと、浴槽の水位を検出する水位センサと、予め測定した家族等各個人の浴槽水位上昇値を記憶する記憶手段と、人体検出センサにより人を検出したとき、所定時間内における総浴槽水位上昇値と前記記憶手段に記憶させた各人の浴槽水位上昇値とを比較演算して浴槽入浴人数を算出する入浴人数算出手段とを設けたことを特徴とする人体検出装置。
2. 人体の動きを検出する人体検出センサと、浴槽の水位を検出する水位センサと、予め測定した家族等各個人の浴槽水位上昇値を記憶する記憶手段と、人体検出センサにより人を検出したとき、所定時間内における総浴槽水位上昇値と前記記憶手段に記憶させた各人の浴槽水位上昇値とを比較演算して浴槽入浴人数を算出する入浴人数算出手段と、前記人体検出センサにより検出した入室人数と前記入浴人数算出手段により算出した入浴人数との差を演算する差人数演算手段とを設けたことを特徴とする人体検出装置。
3. 人体の動きを検出する人体検出センサと、浴槽の水位を検出する水位センサと、予め測定した家族等各個人の浴槽水位上昇値を記憶する記憶手段と、人体検出センサにより人を検出したとき、所定時間内における総浴槽水位上昇値と前記記憶手段に記憶させた各人の浴槽水位上昇値とを比較演算して浴槽入浴人数を算出する入浴人数算出手段と、前記人体検出センサにより検出した入室人数と前記入浴人数算出手段により算出した入浴人数との差を演算する差人数演算手段と、前記水位センサにより浴槽水位の低下を検出したとき浴槽水位の総低下値と各人の浴槽水位の低下値とを比較演算して浴槽から出た出浴人数を算出する出浴人数算出手段とを設けたことを特徴とする人体検出装置。
4. 人体の動きを検出する人体検出センサは監視領域を所定時間間隔で撮像する撮像装置と、検知領域を複数の領域に分割する領域分割手段と、人体の動き量を前記所定間隔前後の両画像の比較により受光量の差として演算する動き量演算手段とからなることを特徴とする請求項１から請求項３に記載の人体検出装置。
5. 上記撮像装置は、結像レンズと、該結像レンズによって結像される画像検出部と、スキャナと、前記画像検出部の各画素列を順次一定周期毎に受光状態に制御するスキャナ駆動制御部とからなる撮像部を有するものであることを特徴とする請求項４に記載の人体検出装置。

Images