JP5452117B2 - Lighting system - Google Patents

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Description

本発明は、照明システムに関するものである。   The present invention relates to a lighting system.

従来より、人体を検出するセンサとしてＣＣＤカメラを利用した照明システムが提供されている（例えば特許文献１参照）。この照明システムでは、ＣＣＤカメラによって予め撮像された基準画像と今回撮像された対象画像とを比較して、明るさの変化した領域が画像中に一定面積以上ある場合には対象領域内に人がいると判断して照明負荷を点灯させる。また、人を検出する方法として、時系列的に撮像された複数枚の画像をもとに、対象領域内を移動する人を検出する方法も提供されている。   Conventionally, an illumination system using a CCD camera as a sensor for detecting a human body has been provided (see, for example, Patent Document 1). In this illumination system, a reference image captured in advance by a CCD camera is compared with a target image captured this time, and if there is a region where the brightness has changed in a certain area or more, a person is present in the target region. The lighting load is turned on. As a method for detecting a person, there is also provided a method for detecting a person moving in a target area based on a plurality of images taken in time series.

さらに、撮像範囲内において人の検知に使用しないマスク領域を指定できる機能を備えた照明システムも提供されているが、この種のシステムでは利用者が画像を見ながら領域指定するものであった。   Furthermore, an illumination system having a function of specifying a mask area that is not used for human detection within the imaging range is also provided. In this type of system, a user specifies an area while viewing an image.

特表２００４−５０１４９６号公報（段落［００１１］−段落［００３５］、及び、第１図−第４図）Japanese translation of PCT publication No. 2004-50196 (paragraph [0011] -paragraph [0035] and FIGS. 1 to 4)

上述の後者の照明システムでは、画像表示装置に表示された画像を見ながらマスク領域を指定するため、領域指定のためだけに画像表示装置を設ける必要があり、コストアップになっていた。また、コスト削減のために画像表示装置を設けない場合には、マスク領域を容易に且つ正確に指定するのは困難であった。   In the latter illumination system described above, the mask area is designated while viewing the image displayed on the image display apparatus, and therefore it is necessary to provide the image display apparatus only for the area designation, resulting in an increase in cost. Further, when an image display device is not provided for cost reduction, it is difficult to specify a mask area easily and accurately.

本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、コストアップを招くことなく、人の検知に使用しないマスク領域を容易に且つ正確に指定できる照明システムを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an illumination system that can easily and accurately specify a mask area that is not used for human detection without incurring a cost increase. There is to do.

請求項１の発明は、所定の対象空間を照明する照明器具と、所定の対象空間を含む撮像エリアを撮像する撮像手段と、撮像手段が撮像した画像中に人を検出すると照明器具を点灯させる制御部と、制御部の動作モードを切り替えるための切替手段とを備え、制御部は、動作モードとして、画像中の人の有無に応じて照明器具を点灯または消灯させる通常使用モードと、人の検知に使用しないマスク領域を指定する領域指定モードとを有し、領域指定モードにおいて画像中に変化があった領域をマスク領域として指定し、切替手段を操作して所定時間が経過すると動作モードが領域指定モードに切り替えられ、領域指定モードが所定時間実行された後は通常使用モードに切り替えられることを特徴とする。 The invention of claim 1, the lighting and lighting fixtures for illuminating a predetermined target space, an imaging unit for imaging the imaging area including a predetermined target space, the a luminaire IMAGING means detects a person in the image captured a control unit for, and a switching means for switching the operation mode of the control unit, a control part includes, as operation modes, a normal use mode to on or off a lighting fixture according to the presence or absence of a person in the image, and a region designating mode for designating the mask region which is not used for the detection of human, specify the there has been a change in the image in the realm specified mode region as a mask region, a predetermined time has elapsed by operating the switching means The operation mode is switched to the area designation mode, and after the area designation mode is executed for a predetermined time, it is switched to the normal use mode .

請求項２の発明は、領域指定モードが終了したことを報知する報知手段を備えることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided an informing means for informing that the area designation mode has ended.

請求項１の発明によれば、領域指定モードにおいて画像中に変化があった領域をマスク領域として自動的に指定するので、従来例のように利用者が画像を見ながら領域指定をしなくてもよく、したがって画像表示装置を設けなくてもいいから、コストアップを抑えることができる。また、領域指定モードに切り替えるだけで自動的にマスク領域を指定できるので、マスク領域を容易に且つ正確に指定することができるという効果がある。   According to the first aspect of the present invention, since the area that has changed in the image is automatically specified as the mask area in the area specifying mode, the user does not have to specify the area while viewing the image as in the conventional example. Therefore, it is not necessary to provide an image display device, so that an increase in cost can be suppressed. Further, since the mask area can be automatically designated simply by switching to the area designation mode, there is an effect that the mask area can be designated easily and accurately.

さらに、切替手段を操作して所定時間が経過してから領域指定モードに切り替えられ、また領域指定モードが所定時間実行されると自動的に通常使用モードに切り替えられるので、切替手段の操作者が撮像中の画像内に出たり入ったりすることで不要なマスク領域が指定されるのを防止することができるという効果がある。 Furthermore , since the switching means is operated to switch to the area designation mode after a predetermined time has elapsed, and when the area designation mode is executed for a predetermined time, the mode is automatically switched to the normal use mode. There is an effect that it is possible to prevent an unnecessary mask area from being designated by entering or leaving the image being captured.

請求項２の発明によれば、報知手段を設けることによって領域指定モードが終了したことを利用者に知らせることができるという効果がある。 According to the second aspect of the present invention, there is an effect that it is possible to notify the user that the area designation mode has ended by providing the notification means.

本実施形態の照明システムの概略ブロック図である。It is a schematic block diagram of the illumination system of this embodiment. 同上の通常使用モードにおける動作を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the operation | movement in normal use mode same as the above. 同上の領域指定モードのフローチャートである。It is a flowchart of the area designation mode same as the above. 同上に使用される基準画像を示し、（ａ）はマスク領域を指定する前の画像、（ｂ）はマスク領域を指定した後の画像である。The reference image used in the above is shown, (a) is an image before designating the mask area, and (b) is an image after designating the mask area.

以下に、本発明に係る照明システムの実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。本発明に係る照明システムは、例えば建物の室内などに設置されて当該室内（対象空間）を照明するために用いられるものであり、撮像素子によって撮像された画像中の人の有無に応じて照明負荷が点灯または消灯される。   Below, embodiment of the illumination system which concerns on this invention is described based on FIGS. 1-4. The illumination system according to the present invention is installed in, for example, a room of a building and used to illuminate the room (target space), and illuminates according to the presence or absence of a person in the image captured by the image sensor. The load is turned on or off.

本実施形態の照明システムは、図１に示すように、例えばＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどからなる撮像素子（撮像手段）２と、撮像素子２の視野範囲を決定するレンズ３と、撮像素子２が撮像した画像中に人を検出すると照明負荷（例えば白熱球や蛍光灯、ＬＥＤなど）５を点灯させるためのＰＷＭ信号を出力する制御部１と、制御部１から出力されるＰＷＭ信号のオンデューティに応じて照明負荷５に流れる電流を制御する電流制御部４と、制御部１の動作モードを後述する領域指定モードに切り替えるためのスイッチ（切替手段）６と、領域指定モードが終了した際に鳴動するブザー（報知手段）７とを備えている。なお、図１中のＡＣは、照明負荷５に電力を供給するための商用交流電源である。ここに、本実施形態では電流制御部４と照明負荷５とで照明器具が構成されており、照明負荷５は上記のＰＷＭ信号に応じた調光レベルで調光点灯することになる。   As shown in FIG. 1, the illumination system according to the present embodiment includes an imaging device (imaging means) 2 made up of, for example, a CCD sensor or a CMOS sensor, a lens 3 that determines the field of view of the imaging device 2, and When a person is detected in the captured image, a control unit 1 that outputs a PWM signal for turning on an illumination load (for example, an incandescent bulb, a fluorescent lamp, and an LED) 5 and an on-duty of the PWM signal output from the control unit 1 In response to the current control unit 4 that controls the current flowing through the illumination load 5, a switch (switching means) 6 for switching the operation mode of the control unit 1 to a region designation mode, which will be described later, and when the region designation mode ends. A buzzer (notification means) 7 is provided. In addition, AC in FIG. 1 is a commercial AC power supply for supplying power to the lighting load 5. Here, in this embodiment, the lighting apparatus is comprised by the electric current control part 4 and the illumination load 5, and the illumination load 5 carries out dimming lighting by the dimming level according to said PWM signal.

制御部１には画像記憶部１ａが設けられており、撮像素子２によって撮像された画像を画像記憶部１ａに保存できるようになっている。また、制御部１は、動作モードとして、画像中の人の有無に応じて照明負荷５を点灯または消灯させる通常使用モードと、人の検知に使用しないマスク領域を指定する領域指定モードとを有し、通常時には通常使用モードが選択されており、スイッチ６を操作することによって所定時間（本実施形態では１分）領域指定モードに切り替えられるようになっている。なお、詳細については後述する。   The control unit 1 is provided with an image storage unit 1a, and an image captured by the image sensor 2 can be stored in the image storage unit 1a. Further, the control unit 1 has, as operation modes, a normal use mode in which the illumination load 5 is turned on or off according to the presence or absence of a person in the image, and an area designation mode in which a mask area not used for human detection is designated. In normal times, the normal use mode is selected, and the switch 6 is operated to switch to the area designation mode for a predetermined time (in this embodiment, 1 minute). Details will be described later.

ここで、上記の通常使用モードにおける人の検出方法について説明する。なお、以下の説明では、撮像エリア内に人がいない状態で予め撮像された基準画像が画像記憶部１ａに保存されているものとして説明する。画像記憶部１ａに保存された基準画像と今回撮像された対象画像とを比較して画素単位で明るさの差分を算出し、差分が所定の基準値以上となる画素の面積が一定値以上である場合には、制御部１は室内に人がいると判断する。また、上記の面積が一定値に満たない場合には、制御部１は室内に人がいないと判断する。   Here, a person detection method in the normal use mode will be described. In the following description, it is assumed that a reference image captured in advance with no person in the imaging area is stored in the image storage unit 1a. The reference image stored in the image storage unit 1a is compared with the target image captured this time to calculate the difference in brightness in units of pixels, and the area of the pixel whose difference is equal to or greater than a predetermined reference value is equal to or greater than a certain value. In some cases, the control unit 1 determines that there is a person in the room. Moreover, when said area is less than a fixed value, the control part 1 judges that there is no person in a room.

図２は上記の通常使用モードにおける本システムの動作を説明するための説明図であり、以下に本動作について説明する。照明負荷５が消灯している状態で時刻ｔ１のときに制御部１が人を検出すると、制御部１は点灯保持時間Ｔだけ照明負荷５を点灯させるように電流制御部４に対して所定のＰＷＭ信号を出力する。その後、照明負荷５の点灯中である時刻ｔ２のときに再度制御部１が人を検出すると、制御部１は点灯保持時間Ｔのカウント値をリセットするとともに、時刻ｔ２から再度カウントを開始する。そして、時刻ｔ２から点灯保持時間Ｔが経過する時刻ｔ３までの間に制御部１が人を検出しない場合には、時刻ｔ３のときに照明負荷５を消灯させることになる。   FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the operation of the system in the normal use mode, and the operation will be described below. When the control unit 1 detects a person at time t1 with the lighting load 5 turned off, the control unit 1 instructs the current control unit 4 to turn on the lighting load 5 for the lighting holding time T. Outputs the PWM signal. Thereafter, when the control unit 1 detects a person again at time t2 when the lighting load 5 is lit, the control unit 1 resets the count value of the lighting holding time T and starts counting again from time t2. If the control unit 1 does not detect a person between time t2 and time t3 when the lighting holding time T elapses, the illumination load 5 is turned off at time t3.

ここで、上記の領域指定モードについて詳述する。制御部１の動作モードが領域指定モードに切り替えられると、本モードにおいて撮像される画像中に、例えば一定値以上の明るさの変化があった領域を人の検知に使用しないマスク領域として指定する。したがって、本モードにおいて撮像される画像中に一定値以上の明るさの変化がなければ、マスク領域は指定されないことになる。   Here, the region designation mode will be described in detail. When the operation mode of the control unit 1 is switched to the area designation mode, for example, an area having a brightness change of a certain value or more in the image captured in this mode is designated as a mask area that is not used for human detection. . Therefore, if there is no change in brightness of a certain value or more in the image captured in this mode, the mask area is not designated.

次に、図３は上記の領域指定モードのフローチャートであり、以下に説明する。まず、利用者がスイッチ６を押すと（ステップＳ１）、制御部１の内部タイマが起動して１０秒カウントされる（ステップＳ２）。１０秒経過すると制御部１の動作モードが通常使用モードから領域指定モードに切り替えられ、マスク領域の指定動作が所定時間（本実施形態では１分）実行される（ステップＳ３）。そして、領域指定モードが終了すると、制御部１はブザー７を鳴動させて領域指定モードが終了したことを利用者に知らせるとともに、動作モードが通常使用モードに切り替えられる（ステップＳ４）。   Next, FIG. 3 is a flowchart of the above-described area designation mode, which will be described below. First, when the user presses the switch 6 (step S1), the internal timer of the control unit 1 is activated and counted for 10 seconds (step S2). When 10 seconds have elapsed, the operation mode of the control unit 1 is switched from the normal use mode to the area designation mode, and the mask area designation operation is executed for a predetermined time (1 minute in the present embodiment) (step S3). When the area designation mode ends, the control unit 1 sounds the buzzer 7 to notify the user that the area designation mode has ended, and the operation mode is switched to the normal use mode (step S4).

その結果、図４（ａ）（ｂ）に示すように明るさの変化が大きい窓ａや、電気的にノイズが入り易い画素（または照明光の回り込みがある画素）ｂなどがマスク領域として指定され、基準画像Ｐ１における人検出範囲から除外されることになる。なお、図４（ｂ）中の斜線部がマスク領域を示している。   As a result, as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), a window a having a large change in brightness and a pixel b (or a pixel with illuminating illumination light) b that easily enters noise are designated as mask areas. And excluded from the human detection range in the reference image P1. Note that the shaded area in FIG. 4B indicates the mask area.

而して、本実施形態によれば、領域指定モードにおいて撮像される画像中に一定値以上の明るさの変化があった領域をマスク領域として自動的に指定するので、従来例のように利用者が画像を見ながら領域指定をしなくてもよく、したがって画像表示装置を設けなくてもいいから、コストアップを抑えることができる。また、領域指定モードに切り替えるだけで自動的にマスク領域を指定できるので、マスク領域を容易に且つ正確に指定することができる。   Thus, according to the present embodiment, an area that has changed in brightness by a certain value or more in an image captured in the area designation mode is automatically designated as a mask area. Since it is not necessary for the person to specify the area while viewing the image, and therefore no image display device is required, an increase in cost can be suppressed. Further, since the mask area can be automatically designated simply by switching to the area designation mode, the mask area can be designated easily and accurately.

さらに、スイッチ６を操作して所定時間（本実施形態では１０秒）が経過してから領域指定モードに切り替えられ、また領域指定モードが所定時間（本実施形態では１分）実行されると自動的に通常使用モードに切り替えられるので、スイッチ６の操作者が撮像中の画像内に出たり入ったりすることで不要なマスク領域が指定されるのを防止することができる。また、ブザー７を設けることによって、領域指定モードが終了したことを利用者に知らせることができる。   Furthermore, the switch 6 is operated to switch to the area designation mode after a predetermined time (10 seconds in this embodiment) has elapsed, and automatically when the area designation mode is executed for a predetermined time (1 minute in this embodiment). Therefore, since the switch to the normal use mode is made, it is possible to prevent the operator of the switch 6 from entering or leaving the image being picked up to designate an unnecessary mask area. Further, by providing the buzzer 7, it is possible to notify the user that the area designation mode has ended.

なお、本実施形態では、報知手段としてブザー７を用いた場合を例に説明したが、利用者に領域指定モードが終了したことを知らせることができれば他のものでもよく、例えば照明負荷５を調光させたり、図示しないリモコンに送信するなどして知らせるようにしてもよい。また、スイッチ６を操作してから領域指定モードに切り替えるまでの時間や領域指定モードの実行時間は一例であって、使用環境などに応じて適宜設定すればよい。さらに、切替手段はスイッチ６に限定されるものではなく、例えばリモコンからのコマンド送信などを利用してもよい。   In the present embodiment, the case where the buzzer 7 is used as the notification means has been described as an example. However, any other device may be used as long as it can notify the user that the area designation mode has ended. For example, the lighting load 5 is adjusted. You may make it notify by making it light, or transmitting to the remote control which is not illustrated. In addition, the time from the operation of the switch 6 to the switching to the area designation mode and the execution time of the area designation mode are examples, and may be set as appropriate according to the use environment. Further, the switching means is not limited to the switch 6, and for example, command transmission from a remote controller may be used.

また、本実施形態では、画像間の明るさの変化量に基づいてマスク領域を指定しているが、画像間に変化が生じるものであれば明るさに限定されるものではなく、例えば距離などの変化量からマスク領域を指定してもよい。さらに、マスク領域は画素単位で指定してもいいし、適当なサイズのエリア毎に指定してもよい。エリア毎に指定した場合には、演算などにかかる時間を短縮することができる。   In this embodiment, the mask area is specified based on the amount of change in brightness between images. However, if the change occurs between images, the mask area is not limited to brightness. The mask area may be designated from the amount of change. Further, the mask area may be specified in units of pixels, or may be specified for each area having an appropriate size. When designated for each area, the time required for the calculation can be shortened.

１ 制御部
２ 撮像素子（撮像手段）
４ 電流制御部（照明器具）
５ 照明負荷（照明器具） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Control part 2 Image sensor (imaging means)
4 Current controller (lighting fixture)
5 Lighting load (lighting fixture)

Claims (2)

所定の対象空間を照明する照明器具と、前記所定の対象空間を含む撮像エリアを撮像する撮像手段と、前記撮像手段が撮像した画像中に人を検出すると前記照明器具を点灯させる制御部と、前記制御部の動作モードを切り替えるための切替手段とを備え、
前記制御部は、前記動作モードとして、画像中の人の有無に応じて前記照明器具を点灯または消灯させる通常使用モードと、人の検知に使用しないマスク領域を指定する領域指定モードとを有し、前記領域指定モードにおいて画像中に変化があった領域を前記マスク領域として指定し、
前記切替手段を操作して所定時間が経過すると前記動作モードが前記領域指定モードに切り替えられ、前記領域指定モードが所定時間実行された後は前記通常使用モードに切り替えられることを特徴とする照明システム。 A lighting fixture for illuminating a predetermined target space, an imaging unit for imaging the imaging area including the predetermined target space, and a control unit for the imaging means to light the lighting fixture and for detecting a human in the image captured, Switching means for switching the operation mode of the control unit ,
The control unit has, as the operation mode, a normal use mode for turning on or off the lighting apparatus according to the presence or absence of a person in the image, and an area designation mode for designating a mask area that is not used for human detection. , a region where there is a change in the image specified as the mask area in the area designation mode,
The lighting system is characterized in that the operation mode is switched to the area designation mode when a predetermined time elapses after the switching means is operated, and is switched to the normal use mode after the area designation mode is executed for a predetermined time. . 前記領域指定モードが終了したことを報知する報知手段を備えることを特徴とする請求項１記載の照明システム。 The illumination system according to claim 1, further comprising notification means for notifying that the area designation mode has ended .
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