JP2017078606A - Monitoring sensor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、居宅や施設等において人物を監視する監視センサ装置に関する。 The present invention relates to a monitoring sensor device that monitors a person in a home or facility.
従来より、筐体内に配置された赤外線照射型の距離センサを用いて監視対象となる人物に関する距離情報を取得し、距離情報に基づいて、監視対象となる人物の有無および呼吸や体動の有無を判定するようにした装置が知られている(例えば特許文献1参照)。この特許文献1記載の装置では、複数の距離センサが配置された筐体を天井や壁に設置するとともに、距離センサからの信号を筐体外部の制御装置に送信し、制御装置で各種処理を行う。
Conventionally, distance information about a person to be monitored is acquired using an infrared irradiation type distance sensor arranged in a housing, and based on the distance information, presence / absence of a person to be monitored and presence / absence of breathing or body movement There is known an apparatus that determines the above (for example, see Patent Document 1). In the apparatus described in
しかしながら、上記特許文献1記載の装置は、距離センサを単独で筐体に配置するため、距離センサへ電源を供給するための電源部や距離センサの作動を制御するための制御装置等を別途設ける必要がある。このため、距離センサや制御装置等を含む装置全体の導入には多大な手間とコストがかかる。
However, since the apparatus described in
本発明の一態様である監視センサ装置は、電源供給用ソケットに取り付けられる口金部を有する筐体と、筐体内に配置され、口金部を介して供給される電力により動作し、監視対象までの距離情報を取得するセンサ部と、筐体内に配置され、口金部を介して供給される電力により動作し、センサ部からの信号に基づき監視対象までの距離の変化量を算出するとともに、その距離の変化量に基づいて監視対象の挙動を認識する処理を行う制御ユニットと、を備えることを特徴とする。 A monitoring sensor device according to one aspect of the present invention includes a housing having a base portion attached to a power supply socket, and a power source that is disposed in the housing and supplied through the base portion. A sensor unit that acquires distance information and an electric power that is arranged in the housing and supplied through the base unit, calculates the amount of change in the distance to the monitoring target based on the signal from the sensor unit, and the distance And a control unit that performs processing for recognizing the behavior of the monitoring target based on the amount of change.
本発明によれば、電源供給用の口金部を有する筐体内に、監視対象までの距離情報を取得するセンサ部と、センサ部からの信号に基づいて監視対象までの距離の変化量を算出するとともに、その距離変化量に基づいて監視対象の挙動を認識する制御ユニットとを配置する。したがって、監視センサ装置を構成する各部品がユニット化され、装置全体を安価にかつコンパクトに構成することができる。 According to the present invention, the amount of change in the distance to the monitoring target is calculated based on the signal from the sensor unit that acquires the distance information to the monitoring target and the signal from the sensor unit in the housing having the base for supplying power. In addition, a control unit that recognizes the behavior of the monitoring target based on the distance change amount is disposed. Therefore, each part which comprises a monitoring sensor apparatus is unitized, and the whole apparatus can be comprised cheaply and compactly.
以下、図1〜図7を参照して本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明の実施形態に係る監視センサ装置100の全体構成を示す斜視図であり、図2は、監視センサ装置100の取り付け状態を示す斜視図である。監視センサ装置100は、居宅や施設等において人物を監視するために用いられる。例えばベッド上の人物の有無、呼吸や体動の有無等、人物の挙動を認識するために用いられる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view showing an overall configuration of a
図1,2に示すように、監視センサ装置100は、導電性の口金部2を有する筐体1を備える。口金部2の外周面にはねじ部2aが形成される。ねじ部2aは、例えば壁面101に取り付けられたスタンド102の先端部のソケット103に螺合され、口金部2を介して監視センサ装置100に電力が供給される。スタンド102は屈曲自在な可動部104を有し、可動部104を介して監視センサ装置100の向きを変更することができる。図2に示すように、監視センサ装置100は、下方または斜め下方に向けて取り付けられるが、以下ではこの取付け状態を基準にして、便宜上、図示のように上下方向を定義し、この定義に従い各部の構成を説明する。上下方向は、監視センサ装置100の長さ方向に相当し、監視センサ装置100の中心を通る中心軸CLは上下方向に延びる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
筐体1はアルミニウム等の金属により構成され、全体が略電球形状を呈する。すなわち、筐体1は、上端部の口金部2から離れるに従い、つまり下方にいくに従い、中心軸CLから筐体1の外周面までの距離が増大する拡径部1aを有し、中心軸CLに対して対称に形成される。筐体1の外周面には、スリット状に開口された放熱部1bが形成される。筐体1の下端部にはカバー3が取り付けられる。カバー3は、リング部3aとリング部3aの内側の円板部3bとを有し、例えば樹脂を構成材として一体成形により形成される。なお、少なくともリング部3aは、透光性を有する樹脂材により構成される。リング部3aと円板部3bとを別体として構成することもできる。
The
図3は、監視センサ装置100の長手方向断面図(中心軸CLを含む断面図)であり、図4は、監視センサ装置100からカバー3を取り外した状態を示す斜視図である。図3,4に示すように、筐体1内には、バッテリ10(二次電池)と、LEDユニット20と、センサユニット30と、カメラ40と、スピーカー50と、マイク60と、制御部70とが配置される。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the monitoring sensor device 100 (a sectional view including the central axis CL), and FIG. 4 is a perspective view showing a state where the
バッテリ10は、例えば円柱または角柱形状のリチウムイオン電池である。筐体1の径方向中央部には、筐体1の上端側から下方にかけてバッテリ受容部11が設けられ、バッテリ10は、その端子部が口金部2に接触するようにバッテリ受容部11に配置される。バッテリ10には口金部2を介して外部から電力が供給され、バッテリ10に蓄電される。バッテリ10は、ケーブルを介して基板76に接続される。基板76は、バッテリ10からの電力供給およびバッテリ10への充電を制御する電源充電回路を含み、バッテリ制御部(図7)を構成する。
The
図5は、図4の監視センサ装置100からさらにLEDユニット20を取り外した状態を示す斜視図である。図3,5に示すように、筐体1の内周面には、周方向複数(図では3箇所)の第1ボス部15が突設されるとともに、第1ボス部15と異なる位置に周方向複数(例えば3箇所)の第2ボス部16が突設される。第1ボス部15の下端のフランジ面15aは筐体1の下端部近傍に位置する。第2ボス部16の下端のフランジ面16aは第1ボス部15のフランジ面15aよりも奥方(図3の上方)に位置する。
FIG. 5 is a perspective view showing a state in which the
図3,5に示すように、LEDユニット20は、LED(発光ダイオード)25が取り付けられるパネル部材21を有し、パネル部材21は、第1ボス部15のフランジ面15aに、ボルト15bにより取り付けられる。パネル部材21は、フランジ面15aに当接するリングプレート22と、リングプレート22の内周縁部から下方に突出する円環プレート23とを有する。リングプレート22の下端面には周方向に複数のLED25、例えば高輝度白色LEDが配置される。
As shown in FIGS. 3 and 5, the
第2ボス部16のフランジ面16aには支持プレート17がボルト16bにより取り付けられる。支持プレート17には、第1ボス部15と干渉しないように切り欠き17aが設けられる。支持プレート17の下面には、複数の柱状の支持部17bが突設され、支持部17bには、それぞれセンサユニット30と、カメラ40と、スピーカー50と、マイク60とが取り付けられる。
A
センサユニット30は、例えば監視対象に向けて赤外線を照射し、その反射光を受光することで監視対象までの距離を検出する赤外線距離センサであり、赤外線の投光部31と受光部32とを有する。受光部32は、所定帯域の赤外線が透過するレンズ部を有する赤外線カメラにより構成される。赤外線カメラは、監視対象までの距離だけでなく、監視対象から放射される赤外線を検出することもできる。
The
カメラ40は、CCD等の撮像素子を有し、動画および静止画を撮影可能な可視光カメラである。カメラ40は、例えば監視カメラとして用いることができる。
The
スピーカー50は、音の拡散を防止して所定範囲内の人物だけに音を伝える指向性スピーカーとすることが好ましい。マイク60も指向性マイクとすることができる。図では、マイク60をスピーカー50と別体として構成しているが、スピーカー一体型のマイクとして構成してもよい。
The
図5に示すように、スピーカー50は、監視センサ装置100の径方向中央部に配置され、その周囲にセンサユニット30(31,32)とカメラ40とマイク60とが互いに干渉しないように配置される。図4に示すように、カバー3には、センサユニット30、カメラ40、スピーカー50およびマイク60に対応した位置にそれぞれ貫通孔3cが開口される。
As shown in FIG. 5, the
図6は、支持プレート17を斜め上方から見た斜視図である。図6に示すように、支持プレート17の上面には複数の柱状の支持部17cが突設され、支持部17cにボルトにより基板75が取り付けられる。基板75は、CPU,ROM,RAM、その他の周辺回路などを有する演算処理装置を含んで構成されるコンピュータである。基板75には、コネクタを介して電源充電回路の基板76が接続されるとともに、マルチプレクサ等の各種電子機器が接続される。さらに基板75には、支持プレートの切り欠き17aまたはスリット17dを通過するケーブル等を介し、支持プレート17の下方に配置されたLED25とセンサユニット30とカメラ40とスピーカー50とマイク60とが接続される。筐体1内の基板75,76は、本実施形態に係る監視センサ装置100の制御部70を構成する。
FIG. 6 is a perspective view of the
図7は、制御部70の構成を示すブロック図である。制御部70は、バッテリ制御部76と、LED制御部77と、センサ制御部78と、カメラ制御部79と、音声制御部80と、通信制御部81とを有する。制御部70には、スイッチ105と、バッテリ10と、LED25と、センサユニット30と、カメラ40と、スピーカー50と、マイク60と、通信モジュール83とが接続される。通信モジュール83は送受信アンテナを含み、筐体1内に配置される。通信モジュール83は、口金部2を介して供給される電力により動作し、制御部70と外部機器との無線通信を可能にする。
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of the
スイッチ105は、例えば家屋の壁面に取り付けられた照明オンオフ用スイッチであり、外部電源106に接続される。スイッチ105のオン時には外部電源106から監視センサ装置100に電力が供給され、スイッチ105のオフ時には内部のバッテリ10から電力が供給される。したがって、監視センサ装置100は、スイッチ105のオンオフに拘らず動作可能である。
The
バッテリ制御部76は、スイッチ105のオン時に、外部電源106からの電力をバッテリ10に充電するようにバッテリ10の動作を制御するとともに、スイッチ105のオフ時に、バッテリ10から各部に電力を供給するようにバッテリ10の動作を制御する。
The
LED制御部77は、スイッチ105のオン時にLED25をオン(点灯)し、スイッチ105のオフ時にLED25をオフ(消灯)するようにLED25を制御する。
The
センサ制御部78は、投光部31から赤外線を照射し、かつ、受光部(赤外線カメラ)32で赤外線を受光するようにセンサユニット30の動作を制御するとともに、受光部32からの信号に基づきセンサユニット30から監視対象までの距離を算出する。さらに、単位時間当たりの距離の変化量を算出し、距離の変化量に基づいて監視対象の挙動を認識する処理を行う。この場合、受光部32からの信号に基づき監視対象を特定するとともに監視対象に所定の領域を設定し、領域内のデータを抽出する。
The
より具体的には、まず、受光部32で取得した監視対象までの距離情報に基づいて、監視対象たる人物の骨格(関節)を認識し、人物の骨格位置を特定する。次いで、その骨格位置に基づき人物の胸部の付近と顔の付近とにそれぞれ領域(胸部領域、顔領域)を設定し、以降、各領域における受光部32の検出値を用いて人物の呼吸数と心拍数とを測定する。すなわち、胸部領域における単位時間あたりの距離の変化量に基づき、人物の呼吸数を算出する。また、受光部32(赤外線カメラ)が検出した顔付近における赤外線の放出量の変化に基づき、人物の心拍数を算出する。制御部70は、呼吸数と心拍数のいずれかが異常である場合、警報信号を発生するようにしてもよい。
More specifically, first, based on the distance information to the monitoring target acquired by the
カメラ制御部79は、常時あるいは所定時間毎に人物を撮影するようにカメラ40の動作を制御する。カメラ40の画像信号は、通信モジュール83を介して定期的に外部のメモリに送信され、画像データがメモリに記憶される。なお、所定時間毎に人物を撮影し、制御部70が警報信号を発生した場合に、常時撮影するように撮影モードを切り換えてもよい。
The
音声制御部80は、通信モジュール83を介して外部機器から音声信号を入力し、この音声信号に対応した音声をスピーカー50から出力させる処理を行う。さらに音声制御部80は、マイク60から入力された音声に対応した信号を、通信モジュール83を介して外部機器に出力する処理を行う。
The
通信制御部81は、制御部70と外部機器とが無線通信するように通信モジュール83を制御する。外部機器は例えば携帯端末(外部端末装置)であり、携帯端末と通信することで、監視センサ装置100の各種設定および設定変更が容易に可能となる。
The
本実施形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
(1)監視センサ装置100は、電源供給用ソケット103に取り付けられる口金部2を有する筐体1と、筐体1内に配置され、口金部2を介して供給される電力により動作し、監視対象までの距離情報を取得するセンサユニット30と、筐体1内に配置され、口金部2を介して供給される電力により動作し、センサユニット30からの信号に基づき監視対象までの距離の変化量を算出するとともに、距離の変化量に基づいて監視対象の挙動を認識する処理を行う制御部70とを備える。これにより監視センサ装置100を構成する各部品が筐体1内に配置される。このため監視センサ装置100がユニット化され、装置全体を安価にかつコンパクトに構成することができる。センサユニット30は監視対象までの距離の変化量を算出するので、監視センサ装置100によれば、監視対象たる人物の有無や体動、呼吸数等を検出することが可能となる。
According to this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The
(2)監視センサ装置100は、筐体1内に配置され、口金部2を介して供給される電力により動作するLEDユニット20をさらに備える。これにより監視センサ装置100をLED照明としても用いることができる。したがって、例えばLED照明が取り付けられた部位に、そのまま監視センサ装置100を取り付けて、照明と同時に監視を行うことが可能である。
(2) The
(3)監視センサ装置100は、筐体1内に配置され、口金部2を介して供給される電力を充電するバッテリ10をさらに備える。したがって、スイッチ105のオフにより外部電源106からの電源供給が断たれた場合でも、あるいは停電時であっても、バッテリ10からの電力により監視センサ装置100を動作させることができる。
(3) The
(4)監視センサ装置100は、筐体1内に配置され、口金部2を介して供給される電力により動作し、監視対象を撮影するカメラ40をさらに備える。このため、例えば監視対象の挙動に異常があった場合に、その監視対象を常時監視することが可能となり、有用な情報を得ることができる。
(4) The
(5)監視センサ装置100は、筐体1内に配置され、口金部2を介して供給される電力により動作し、監視対象に向けて音声を出力するスピーカー50をさらに備える。これにより監視対象に必要な情報を容易に伝達することができる。スピーカー50を指向性スピーカー(例えば拡散角度が3〜5°程度の超指向性スピーカー)とすれば、監視対象である人物のみに情報を伝達することが可能となる。
(5) The
(6)監視センサ装置100は、外部端末装置と無線通信可能な通信モジュール83をさらに備える。このため外部端末装置を介して監視センサ装置100の設定変更等を容易に行うことができる。
(6) The
(7)センサユニット30は、監視対象までの距離情報とともに、監視対象からの赤外線の放射量を検出する赤外線カメラ(受光部32)を有する。したがって、暗闇でも監視対象たる人物の監視が可能となるばかりか、人物の心拍数も検出することができる。
(7) The
(8)筐体1は、口金部2から離れるに従い筐体1の中心軸CLから筐体1の外周面までの距離が増大する拡径部1aを有し(図2)、中心軸CLに対して対称に形成される。これにより、監視センサ装置100の外形が電球と類似の形状となり、居宅に施設等に監視センサ装置100を違和感なく取り付けることができる。すなわち、監視センサ装置100が監視カメラのような形態であると、監視されているとの思いから監視対象の自由な行動が抑制されるおそれがあるが、本実施形態のように監視センサ装置100を電球形状に構成すると、そのようなおそれが減少する。
(8) The
(変形例)
上記実施形態は種々の形態に変形することができる。例えば上記実施形態では、筐体1内にバッテリ10(充電部)と、LEDユニット20(照明部)と、センサユニット30(センサ部)と、カメラ40と、スピーカー50と、マイク60と、制御部70と、通信モジュール83(通信部)とを配置したが、これらの配置は一例であり、これら全てを筐体1内に配置する必要はない。すなわち、電源供給用の口金部2を筐体1に設けるとともに、少なくともセンサユニット30と制御部70とを筐体1内に配置するのであれば、監視センサ装置100への電源供給が可能になるとともに、センサユニット30により得られた距離情報に基づき監視対象の挙動を認識することが可能となる。よって、センサユニット30と制御部70以外の部品を筐体1の外部に配置してもよい。
(Modification)
The above embodiment can be modified into various forms. For example, in the above embodiment, the battery 10 (charging unit), the LED unit 20 (illumination unit), the sensor unit 30 (sensor unit), the
上記実施形態では、センサユニット30として赤外線カメラ(受光部32)を用いたが、口金部2を介して供給される電力により動作し、監視対象までの距離情報を取得するセンサ部の構成はこれに限らず、例えば赤外線距離計に代えてレーザー距離計を用いてもよい。したがって、制御部70は、口金部2を介して供給される電力により動作し、センサ部からの信号に基づき監視対象までの距離の変化量を算出するとともに、距離の変化量に基づいて監視対象の挙動を認識する処理を少なくとも行えばよく、必ずしも心拍数まで算出する必要はない。
In the above embodiment, an infrared camera (light receiving unit 32) is used as the
上記実施形態では、筐体1内にLEDユニット20を配置したが、口金部2を介して供給される電力により動作するのであれば、照明部の構成はこれに限らない。上記実施形態では、筐体1内にバッテリ10を配置したが、口金部2を介して供給される電力を充電するのであれば、充電部の構成はこれに限らない。上記実施形態では、筐体1内に可視光カメラ40を配置したが、口金部2を介して供給される電力により動作し、監視対象を撮影するのであればカメラの構成はこれに限らない。
In the above-described embodiment, the
上記実施形態では、筐体1内にスピーカー50を配置したが、口金部2を介して供給される電力により動作し、監視対象に向けて音声を出力するのであれば、スピーカーの構成はいかなるものでもよい。上記実施形態では、筐体1内に通信モジュール83を配置したが、口金部2を介して供給される電力により動作し、外部端末装置と無線通信を可能にするのであれば、通信部の構成はいかなるものでもよい。筐体1内における各部品の配置は上述したものに限らない。例えばスピーカー50として長尺の超指向性スピーカーを用いる場合、スピーカー50がバッテリ10と干渉するおそれがある。この場合には、バッテリ10との干渉を避けるために、スピーカー50を径方向外側に位置をずらして配置し、径方向中央部には他の部品を配置してもよい。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、筐体1が、口金部2から離れるに従い筐体1の中心軸CLから筐体1の外周面までの距離が増大する拡径部1aを有し、中心軸CLに対して対称に形成されるようにしたが、筐体1の構成はこれに限らない。例えば筐体1をダウンライトのような形状に構成し、下端部が壁面や天井から突出しないよう壁面や天井に埋め込むようにしてもよい。スタンド102に可動部104を設けて監視センサ装置100の向きを変更可能としたが、筐体1自体に可動部を設けることもできる。
In the said embodiment, the housing | casing 1 has the
上記実施形態では、監視センサ装置100を壁面101から突設されたスタンド102に取り付けたが、監視センサ装置100の口金部2に対応したソケットを有する天井等に取り付けることもできる。口金部2に対応したソケットを有する可搬式の電気スタンド等に取り付けることもできる。
In the above embodiment, the
以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施形態および変形例により本発明が限定されるものではない。上記実施形態および変形例の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。すなわち、本発明の技術的思想の範囲内で考えられる他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。また、上記実施形態と変形例の1つまたは複数、または変形例同士を任意に組み合わせることも可能である。 The above description is merely an example, and the present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications unless the features of the present invention are impaired. The constituent elements of the embodiment and the modified examples include those that can be replaced while maintaining the identity of the invention and that are obvious for replacement. That is, other forms conceivable within the scope of the technical idea of the present invention are also included in the scope of the present invention. Moreover, it is also possible to arbitrarily combine one or more of the above-described embodiments and modified examples, or modified examples.
1 筐体、1a 拡径部、2 口金部、10 バッテリ、20 LEDユニット、30 センサユニット、31 投光部、32 受光部(赤外線カメラ)、40 カメラ、50 スピーカー、75 制御部、83 通信モジュール
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記筐体内に配置され、前記口金部を介して供給される電力により動作し、監視対象までの距離情報を取得するセンサ部と、
前記筐体内に配置され、前記口金部を介して供給される電力により動作し、前記センサ部からの信号に基づき監視対象までの距離の変化量を算出するとともに、該距離の変化量に基づいて監視対象の挙動を認識する処理を行う制御部と、を備えることを特徴とする監視センサ装置。 A housing having a base attached to a power supply socket;
A sensor unit that is arranged in the housing and operates with electric power supplied through the base unit, and acquires distance information to the monitoring target;
It is arranged in the housing and operates with electric power supplied via the base part, calculates the amount of change in the distance to the monitoring target based on the signal from the sensor part, and based on the amount of change in the distance And a control unit that performs processing for recognizing the behavior of the monitoring target.
前記筐体内に配置され、前記口金部を介して供給される電力により動作する照明部をさらに備えることを特徴とする監視センサ装置。 The monitoring sensor device according to claim 1,
A monitoring sensor device, further comprising: an illuminating unit that is disposed in the housing and operates by electric power supplied via the base unit.
前記筐体内に配置され、前記口金部を介して供給される電力を充電する充電部をさらに備えることを特徴とする監視センサ装置。 The monitoring sensor device according to claim 1 or 2,
A monitoring sensor device, further comprising a charging unit that is disposed in the housing and charges power supplied through the base unit.
前記筐体内に配置され、前記口金部を介して供給される電力により動作し、監視対象を撮影するカメラをさらに備えることを特徴とする監視センサ装置。 In the monitoring sensor device according to any one of claims 1 to 3,
A monitoring sensor device, further comprising a camera that is disposed in the housing and operates with electric power supplied via the base, and images a monitoring target.
前記筐体内に配置され、前記口金部を介して供給される電力により動作し、監視対象に向けて音声を出力するスピーカーをさらに備えることを特徴とする監視センサ装置。 In the monitoring sensor device according to any one of claims 1 to 4,
A monitoring sensor device, further comprising a speaker that is disposed in the housing and operates by power supplied through the base portion and outputs sound toward a monitoring target.
前記筐体内に配置され、前記口金部を介して供給される電力により動作し、外部端末装置と無線通信可能な通信部をさらに備えることを特徴とする監視センサ装置。 In the monitoring sensor device according to any one of claims 1 to 5,
A monitoring sensor device, further comprising a communication unit that is disposed in the housing, operates by power supplied through the base unit, and is capable of wireless communication with an external terminal device.
前記センサ部は、監視対象までの距離情報とともに、監視対象からの赤外線の放射量を検出する赤外線カメラを有することを特徴とする監視センサ装置。 The monitoring sensor device according to any one of claims 1 to 6,
The said sensor part has an infrared camera which detects the radiation | emission amount of the infrared rays from monitoring object with the distance information to monitoring object, The monitoring sensor apparatus characterized by the above-mentioned.
前記筐体は、前記口金部から離れるに従い前記筐体の中心軸から前記筐体の外周面までの距離が増大する拡径部を有し、前記中心軸に対して対称に形成されることを特徴とする監視センサ装置。 The monitoring sensor device according to any one of claims 1 to 7,
The casing has a diameter-expanding portion that increases in distance from the central axis of the casing to the outer peripheral surface of the casing as the distance from the base portion increases, and is formed symmetrically with respect to the central axis. A characteristic monitoring sensor device.
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