JP6593860B2 - Luminance distribution sensor - Google Patents
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Description
この発明は、二次元画像を用いずに監視対象空間内における対象者又は対象物の有無、位置又は動作状態を把握することができる輝度分布センサに関するものである。 The present invention relates to a luminance distribution sensor capable of grasping the presence / absence, position, or operation state of a subject or an object in a monitoring target space without using a two-dimensional image.
監視対象空間内における対象者又は対象物の有無、位置又は動作状態を把握するには、通常のカメラを用いた二次元画像が使用されているが、プライバシー保護の面から居宅などでの使用が制限されている。
一方、二次元画像を一次元画像に変換する方法も考えられるが、二次元画像を得る時点や得た後で二次元画像情報の流用や盗用が起き、画像を取得する場所によってはプライバシーを侵害するおそれがあった。
Two-dimensional images using a normal camera are used to grasp the presence or absence, position, or operating state of the target person or object in the monitoring target space, but it can be used at home from the viewpoint of privacy protection. Limited.
On the other hand, a method of converting a two-dimensional image into a one-dimensional image is also conceivable, but diversion or theft of two-dimensional image information occurs at the time when the two-dimensional image is obtained or after it is obtained. There was a risk.
そこで、複数の焦電センサを天井に配置して、対象者の動きを検知する提案がある。
また、特許文献１（特許第５１１５９９１号公報）には、対象者の体表面に電磁波を発するタグを取り付け、タグリーダーとのセットで、動きの状態を感知する提案や、対象者の行動空間にセンサ付きタグを設置して情報収集する提案が記載されている。
さらに、特許文献２（特開２０１２−４８３３５号公報）には、対象者に携帯端末を所持させ、携帯端末１２から発報される情報に基づいて対象者を監視する提案が記載されている。
Therefore, there is a proposal for detecting the movement of the subject by arranging a plurality of pyroelectric sensors on the ceiling.
Further, in Patent Document 1 (Japanese Patent No. 5115991), a tag that emits an electromagnetic wave is attached to the surface of the subject, and a set with a tag reader senses the state of movement, or in the subject's action space. A proposal to collect information by installing tags with sensors is described.
Further, Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-48335) describes a proposal for causing a subject to have a portable terminal and monitoring the subject based on information issued from the
しかし、複数の焦電センサを天井に配置して、対象者の動きを検知する提案のものは、装置の取り付けに大掛かりな改修が必要であり、設置コストが大きかった。
また、特許文献１に記載されている提案のものは、対象者にタグを取り付ける煩わしさや、ペースメーカーへの悪影響の恐れがあった。
さらに、特許文献２に記載されている提案のものは、対象者が携帯端末を所持していないと監視することができなかった
この発明は、従来の各種提案における問題点を解消するため、小さい設置コストで、かつ、特別なタグや携帯端末を用いることなく、対象者又は対象物の有無、位置又は動作状態の監視ができる輝度分布センサを提供すること、及び三次元的な広がりのある空間における輝度分布を監視できるにもかかわらず、プライバシーの保護が必要な場所に設置できる輝度分布センサを提供することを目的としてなされたものである。
However, the proposed one in which a plurality of pyroelectric sensors are arranged on the ceiling to detect the movement of the subject requires large-scale refurbishment for installation of the apparatus, and the installation cost is high.
In addition, the proposal described in
Furthermore, the proposal described in
なお、本発明者らは、この発明に先立ち、監視対象空間内における対象物の有無、位置又は動作状態を把握することを目的として、ロッドレンズの焦点距離上にラインセンサを配置することによって輝度分布を取得する研究を実施した。
この手法は、一定の範囲に監視対象が存在する場合には精度良く対象物の有無、位置又は動作状態を把握できるという長所がある反面、ロッドレンズの焦点距離とサイズによって検知範囲や距離が限定されるため、応用範囲が限られるという問題のあることが分かっている。
この発明はロッドレンズとラインセンサを用いた輝度分布センサの問題点を解消するとともに、その長所を生かすことのできる輝度分布センサを提供すること、さらには特定範囲の波長による監視を可能とすることも目的とするものである。
Prior to the present invention, the present inventors placed a line sensor on the focal length of the rod lens for the purpose of grasping the presence / absence, position or operating state of the object in the monitored space. A study to obtain the distribution was conducted.
This method has the advantage of accurately grasping the presence / absence, position, or operating state of an object when there is a monitoring target within a certain range, but the detection range and distance are limited by the focal length and size of the rod lens. Therefore, it is known that there is a problem that the application range is limited.
The present invention eliminates the problems of a luminance distribution sensor using a rod lens and a line sensor, provides a luminance distribution sensor that can take advantage of its advantages, and enables monitoring by a wavelength in a specific range. Is also intended.
請求項１に係る発明は、監視対象空間における対象者又は対象物の有無、位置又は動作状態を監視するための輝度分布センサであって、前記監視対象空間に対向する位置に水平に設置され、前記監視対象空間からの光を絞り込むラインセンサと、該ラインセンサの前記監視対象空間側に所定距離をおいて設置されるスリットと、前記スリットと前記ラインセンサを所定の位置関係を保って支持する支持部材と、前記スリットの前面又は背面を覆う断面が円形のロッドレンズを着脱可能に保持するマウント部材と、前記ラインセンサの長手方向に配置されている複数の受光素子からの光強度信号に基づいて、前記監視対象空間における対象者若しくは対象物の有無又は前記監視対象空間の前記長手方向に沿う方向における前記対象者若しくは対象物の位置を判別する判別手段を備え、
前記スリットは、前記ラインセンサの長手方向に延びる直線を含み前記監視対象空間側に延びる延長平面に対して直交しており、
前記支持部材は、前記スリットと前記ラインセンサの位置関係を調整できるようにする調整部材を備え、
前記判別手段は、前記複数の受光素子における時系列の光強度を前記光強度信号に基づいて記憶する記憶手段を備え、該記憶手段が記憶した時系列の光強度に基づいて、前記対象者又は対象物が立った状態から横になった状態若しくは横になった状態から立った状態に変化したことを判別することを特徴とする。
The invention according to
The slit includes a straight line extending in the longitudinal direction of the line sensor and is orthogonal to an extension plane extending toward the monitoring target space,
The support member includes an adjustment member that enables adjustment of a positional relationship between the slit and the line sensor,
The determination means includes storage means for storing time-series light intensity in the plurality of light receiving elements based on the light intensity signal, and based on the time-series light intensity stored by the storage means, the subject or It is characterized in that it is determined that the object has changed from a standing state to a lying state or from a lying state to a standing state.
請求項２に係る発明は、請求項１又は２に記載の輝度分布センサにおいて、前記マウント部材は、前記スリットの前面又は背面を覆うスリット遮蔽体若しくはカバー体及び前記棒状のレンズの前面又は背面を覆うレンズ遮蔽体若しくはカバー体を、それぞれ着脱可能に保持することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the luminance distribution sensor according to the first or second aspect, the mount member includes a slit shielding body or a cover body that covers a front surface or a rear surface of the slit, and a front surface or a rear surface of the rod-shaped lens. the lens shield or cover member covering, and respectively detachably holding be characterized and Turkey.
請求項１に係る発明の輝度分布センサによれば、監視対象空間に対向する位置に水平に設置されるラインセンサと、ラインセンサの監視対象空間側に所定距離をおいて設置され、監視対象空間からの光を絞り込むスリットと、前記スリットと前記ラインセンサを所定の位置関係を保って支持する支持部材と、スリットの前面又は背面を覆う断面が円形のロッドレンズを着脱可能に保持するマウント部材と、ラインセンサの長手方向に配置されている複数の受光素子からの光強度信号に基づいて、対象者又は対象物（以下単に「対象」という。）の有無又は位置を判別する判別手段を備え、スリットは、ラインセンサの長手方向に延びる直線を含み監視対象空間側に延びる延長平面に対して直交し、支持部材は、スリットとラインセンサの位置関係を調整できるようにする調整部材を備え、判別手段は、複数の受光素子における時系列の光強度を光強度信号に基づいて記憶する記憶手段を備えることにより、小さい設置コストで、かつ、特別なタグや携帯端末を用いることなく、記憶手段が記憶した時系列の光強度に基づいて、対象が立った状態から横になった状態若しくは横になった状態から立った状態に変化したことを判別することができる。
また、三次元的な広がりのある空間において、対象が立った状態から横になった状態若しくは横になった状態から立った状態に変化したことを判別することができるにもかかわらず、得られる情報は一次元的な輝度分布情報のみなので、プライバシーの保護が必要な場所にも設置することができる。
さらに、スリットを用いているため、検知距離が限定されないという長所がある。検知範囲についても、ラインセンサを交換することなく、スリットの長さやラインセンサとスリットとの距離を変更するだけで対応可能である。
そして、スリットとラインセンサを所定の位置関係を保って支持する支持部材を備えるとともに、支持部材はスリットとラインセンサの位置関係を調整できるようにする調整部材を備えているので、スリットとラインセンサの位置関係を容易に適正位置に保持でき、かつ、スリットの前面又は背面を覆うロッドレンズを保持しない場合と保持する場合に合わせて、それぞれスリットとラインセンサの位置関係を調整できる。
しかも、スリットの前面又は背面を覆う断面が円形のロッドレンズを着脱可能に保持するマウント部材を備えているので、監視目的や環境に合わせて、スリットを用いる態様及びロッドレンズを用いる態様のいずれかを選択し、的確に対象の有無、位置又は動作状態を監視することができる。
According to the luminance distribution sensor of the invention according to
In addition, in a space with a three-dimensional expanse, it can be obtained even though it can be determined that the object has changed from standing to lying or from lying to standing. Since the information is only one-dimensional luminance distribution information, it can be installed in places where privacy needs to be protected.
Furthermore, since the slit is used, there is an advantage that the detection distance is not limited. The detection range can be dealt with only by changing the length of the slit or the distance between the line sensor and the slit without exchanging the line sensor.
And while providing the supporting member which supports a slit and a line sensor maintaining a predetermined positional relationship, since the supporting member is equipped with the adjustment member which can adjust the positional relationship of a slit and a line sensor, a slit and a line sensor The positional relationship between the slit and the line sensor can be adjusted according to whether the rod lens that covers the front surface or the back surface of the slit is not held and when the rod lens is held.
In addition, since it has a mount member that detachably holds a rod lens having a circular cross section covering the front or back surface of the slit, either the mode using the slit or the mode using the rod lens according to the monitoring purpose or environment And the presence / absence, position, or operation state of the target can be accurately monitored.
請求項２に係る発明の輝度分布センサによれば、請求項１又は２に係る発明の効果に加え、マウント部材は、スリットの前面又は背面を覆うスリット遮蔽体若しくはカバー体及び棒状のレンズの前面又は背面を覆うレンズ遮蔽体若しくはカバー体を、それぞれ着脱可能に保持するので、監視目的や環境に合わせて、カバー体とスリットを用いる態様及びカバー体と棒状のレンズを用いる態様のいずれかを選択し、的確に対象の有無、位置又は動作状態を監視することができる。
According to the luminance distribution sensor of the invention according to
以下、実施例１〜３によって本発明の実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to Examples 1 to 3.
図１は、実施例１に係る輝度分布センサのラインセンサ１とスリット２と監視対象空間３からラインセンサ１に入射する光の関係を示す図である。
ラインセンサ１は、長さ２８．５ｍｍで長手方向に２０６８個の受光素子が並んでおり、ほぼ水平に設置される。
スリット２は、幅４０ｍｍ、高さ２５ｍｍ、厚さ１ｍｍの平板の中央に側辺と平行に長さ１１ｍｍ、幅１ｍｍの細長い孔を開けて形成されており、ラインセンサ１の長手方向に延びる直線４を含み監視対象空間３に向かって水平に延びる延長平面５と垂直に交差している。すなわち、スリット２は鉛直方向に配置されている。
また、延長平面５とスリット２はスリット２の中央で交差している。
FIG. 1 is a diagram illustrating a relationship between light incident on the
The
The
Further, the
そして、図１に示すように監視対象空間３の背面が平面の壁６であると仮定した場合、ラインセンサ１で輝度を計測できる監視対象空間３は、ラインセンサ１の左端とスリット２の下端を通る直線が壁６と交差する点Ｒ１、ラインセンサ１の右端とスリット２の下端を通る直線が壁６と交差する点Ｌ１、ラインセンサ１の左端とスリット２の上端を通る直線が壁６と交差する点Ｒ３、ラインセンサ１の右端とスリット２の上端を通る直線が壁６と交差する点Ｌ３、スリット２の下端及びスリット２の上端の６点で囲まれる空間となる。
As shown in FIG. 1, when it is assumed that the back surface of the
監視対象空間３の壁６の幅Ｘ及び高さＹは、図２に示すようにラインセンサ１の長さをｘ、スリット２の長さをｙ、ラインセンサ１とスリット２の距離をｄ、スリット２と壁６の距離をＤとし、スリット２の幅sを無視した場合、次の式で表される。
Ｘ＝ｘ×Ｄ／ｄ
Ｙ＝ｙ×Ｄ／ｄ
As shown in FIG. 2, the width X and height Y of the wall 6 of the
X = x × D / d
Y = y × D / d
なお、検知できる幅Ｘはスリット２の幅s及び平板の厚さｔにも関係し、検知できる角度をθ（ｄｅｇ）とすると、θ及びＸは次の式で求められる。
θ＝ａｒｃｔａｎ｛ｄ／（ｘ／２＋ｓ／２）｝
ただし、下限はａｒｃｔａｎ（ｔ／ｓ）
Ｘ＝２×Ｄ×ｔａｎ（９０°−θ）
ここで、実施例１においては、ｄ＝１５．４７ｍｍ、t＝１ｍｍ、ｘ＝２８．５ｍｍであるので、これらの値を上記の式に代入するとともにｓ＝０とすると、θ＝４７°となる。
そして、ａｒｃｔａｎ（１／ｓ）が４７°となるsは０．９２ｍｍと計算されるので、ｓが０．９２ｍｍ以上あれば、検知角度θが下限にかかることはない。そのため、実施例１においてはスリット幅を１ｍｍとしてある。
Note that the detectable width X is also related to the width s of the
θ = arctan {d / (x / 2 + s / 2)}
However, the lower limit is arctan (t / s)
X = 2 × D × tan (90 ° −θ)
Here, in Example 1, since d = 15.47 mm, t = 1 mm, and x = 28.5 mm, when these values are substituted into the above equation and s = 0, θ = 47 °. Become.
Since s at which arctan (1 / s) is 47 ° is calculated as 0.92 mm, the detection angle θ does not reach the lower limit if s is 0.92 mm or more. Therefore, in Example 1, the slit width is set to 1 mm.
監視対象空間３に対象が無い場合に、ラインセンサ１の左端にある受光素子Ｓ１に入射する光強度は、図１に示すように、Ｒ１からＲ２を通ってＲ３に至る線上の壁で反射される光の強度の和となり、ラインセンサ１の中央にある受光素子Ｓ２に入射する光強度は、同じく図１のＣ１からＣ２を通ってＣ３に至る線上の壁で反射される光の強度の和となり、ラインセンサ１の右端にある受光素子Ｓ３に入射する光強度は、同じく図１のＬ１からＬ２を通ってＬ３に至る線上の壁で反射される光の強度の和となる。
When there is no object in the
図３は、監視対象空間３に対象が無い場合において、各受光素子で発生する電荷量に対応するＡＤＵ値のグラフである。横軸は受光素子が左側から何番目かを示し、縦軸の単位はＡＤＵである。
受光素子で発生する電荷量は入射する光の強度によって変化するので、図３は各受光素子によって検知される光強度を示すグラフということができる。
FIG. 3 is a graph of ADU values corresponding to the amount of charge generated in each light receiving element when there is no target in the
Since the amount of charge generated in the light receiving element varies depending on the intensity of incident light, FIG. 3 can be said to be a graph showing the light intensity detected by each light receiving element.
図４は、監視対象空間３の右側に対象が存在している場合における図３と同様のグラフである。
通常、対象は壁より反射率が低いので、図１から分かるように、監視対象空間３の右側に対象が存在している場合、その対象の存在している位置に対応するラインセンサ１の左側にある受光素子によって検知される光強度が下がることとなる。
そのため、グラフの左側の一部において点線で示す図３のグラフよりＡＤＵ値が下がっている。
FIG. 4 is a graph similar to FIG. 3 when a target exists on the right side of the
Usually, since the reflectance of the object is lower than that of the wall, as can be seen from FIG. 1, when the object exists on the right side of the
Therefore, the ADU value is lower than the graph of FIG. 3 indicated by a dotted line in a part on the left side of the graph.
図５は、監視対象空間３の中央に対象が存在している場合における図３と同様のグラフである。
この場合、グラフの中央において点線で示す図３のグラフよりＡＤＵ値が下がっている。
FIG. 5 is a graph similar to FIG. 3 when the target exists in the center of the
In this case, the ADU value is lower than the graph of FIG. 3 indicated by a dotted line in the center of the graph.
図６は、監視対象空間３の左側に対象が存在している場合における図３と同様のグラフである。
この場合、グラフの右側の一部において点線で示す図３のグラフよりＡＤＵ値が下がっている。
FIG. 6 is a graph similar to FIG. 3 when a target exists on the left side of the
In this case, the ADU value is lower than the graph of FIG. 3 indicated by a dotted line in a part on the right side of the graph.
図４〜６においては、対象が監視対象空間３の左右方向のどこに存在しているかによって、その位置に対応した部分のＡＤＵ値が下がっているが、対象が光を発している場合や、反射率の高いものである場合には、図３のグラフよりＡＤＵ値が上がる場合もある。
しかし、いずれにしても対象が存在している場合には、図３のグラフに対して何らかの変動が生じるので、図３のグラフにおけるＡＤＵ値（基準値）と実測されたＡＤＵ値との差分を検証すれば、対象が監視対象空間３の左右方向のどこに存在しているかを判別することができる。
また、本実施例１では監視対象空間３の鉛直方向における光強度の和を各受光素子で検出するので、立っていた対象が倒れたりして横になった場合、左右方向の限定された位置のＡＤＵ値が非常に低い状態から、左右方向の対象が倒れている位置のＡＤＵ値が少し低い状態に変化することになる。そして、このようなＡＤＵ値の変化を把握することによって、対象が立った状態から横になった状態に変化したことを判別することもできる。
4 to 6, the ADU value of the portion corresponding to the position is lowered depending on where the target is in the left-right direction of the
However, in any case, if there is a target, some variation occurs in the graph of FIG. 3, so the difference between the ADU value (reference value) and the actually measured ADU value in the graph of FIG. If verified, it is possible to determine where the target exists in the left-right direction of the
In the first embodiment, since the sum of the light intensities in the vertical direction of the
図７は、輝度分布センサの全体構成を示す図である。
輝度分布センサは、監視対象空間３からの光を絞り込むスリット２と、スリット２を通過した光の強度を検出するラインセンサ１と、ラインセンサ１の各受光素子における受光量に応じた光強度信号を受けて、監視対象空間３内における対象の有無、位置及び動作状態を判別し、その報知を行うための映像情報を送信する判別手段７を備えている。
FIG. 7 is a diagram illustrating the overall configuration of the luminance distribution sensor.
The luminance distribution sensor includes a
判別手段７は、受信した光強度信号を受光素子毎の時系列データとして記憶する記憶手段９と、一時点における光強度信号に基づいて対象の有無及び位置を判別するとともに、時系列の光強度信号に基づいて対象の動作状態を判別し、それらの判別結果に基づく報知情報を作成するＣＰＵ８と、ＣＰＵ８からの報知情報に基づいて画像情報を表示手段１１に送信する表示制御手段１０を有している。
The discriminating means 7 stores the received light intensity signal as time series data for each light receiving element, discriminates the presence / absence and position of the object based on the light intensity signal at the temporary point, and also provides the time series light intensity. A
表示手段１１は、表示制御手段１０からの画像情報を受信して、対象の有無、位置及び動作状態についての情報を表示するものであって、輝度分布センサとともに設けても良いし、輝度分布センサから離れた位置に設けても良い。
表示装置１１には、対象の有無、位置及び動作状態を表示するが、その表示態様としては、（１）文字や記号による表示、（２）監視対象空間３を示すエリア表示を行うとともに、そのエリア表示内に対象の有無や位置に応じた画像の表示を行うビジュアル表示、（３）光強度信号をグラフ化した表示等がある。
そして、これらの表示態様の中から利用者のニーズに合わせて１つ又は複数の表示を適宜選択して表示させれば良い。
The
The
Then, one or a plurality of displays may be appropriately selected from these display modes according to the needs of the user and displayed.
また、判別手段７は記憶手段９を有しているので、判別装置７に対する指示入力手段を追加することにより、過去の指定した時間における対象の有無、位置及び動作状態についての情報を表示手段１１に表示させることもできる。
さらに、指定した時間から所定時間ずつ前又は後の時間における対象の有無及び位置を、連続的に表示させることによって、対象の動作状態を追跡することができる。
そうした場合、所定時間を長くとれば、長時間にわたる対象の動作状態の追跡を短時間で行うことができ、逆に所定時間を短くとれば、特に注視したい時間における対象の動作状態の詳細な追跡を行うことができる。
Further, since the discriminating means 7 has the storage means 9, by adding an instruction input means for the
Furthermore, by continuously displaying the presence / absence and position of the object at a predetermined time before or after the designated time, the operation state of the object can be tracked.
In such a case, if the predetermined time is long, the movement state of the target over a long period of time can be traced in a short time. Conversely, if the predetermined time is short, the detailed movement of the movement state of the target particularly in the time to be watched is traced. It can be performed.
図８は実施例２に係る輝度分布センサのスリット２にロッドレンズ１２を保持させた状態の斜視図、図９は同じくスリット２にロッドレンズ１２を保持させた状態の断面図であり、実施例１とはスリット２周辺の構成のみが異なり、他の構成は同じである。
FIG. 8 is a perspective view of the brightness distribution sensor according to the second embodiment with the
実施例２に係る輝度分布センサはスリット２の背面側にマウント部材１３を備えており、このマウント部材１３によってロッドレンズ１２や可視光のみ又は赤外光のみを透過可能なカバー体（図示せず）を着脱可能に保持することができる。
図８及び図９は、スリット板１４に設けてあるレンズ通過部１５の上方からロッドレンズ１２を差し込んで、スリット２とマウント部材１３との間に保持した状態を示している。
そして、ロッドレンズ１２は、この状態からレンズ通過部１５の上方へ引き抜くことによりスリット板１４から外すことができるようになっている。
カバー体については図示しないが、ロッドレンズ１２と同等の長さを有する長方形の板であり、スリット板１４の上方から差し込むことによりスリット２とマウント部材１３との間に保持でき、上方へ引き抜くことによりスリット板１４から外すことができるようになっている。
The brightness distribution sensor according to the second embodiment includes a
8 and 9 show a state in which the
The
Although the cover body is not shown, it is a rectangular plate having a length equivalent to that of the
実施例２においては、スリット２とマウント部材１３との間に（１）何も保持しない状態、（２）カバー体を保持した状態、（３）ロッドレンズ１２を保持した状態、（４）ロッドレンズ及びカバー体を保持した状態に変更可能である。
そのため、監視目的や環境に合わせて上記（１）〜（４）からいずれかの状態を選択し、的確に対象の有無、位置又は動作状態を監視することができる。
なお、上記（４）の状態にするためには、ロッドレンズをスリット２とカバー体との間に挟まれた状態とする必要があるので、ロッドレンズ１２より小径のものを用いる。
In Example 2, (1) a state in which nothing is held between the
Therefore, it is possible to select any state from the above (1) to (4) according to the monitoring purpose and environment, and to accurately monitor the presence / absence, position, or operation state of the target.
In order to obtain the state (4), the rod lens needs to be sandwiched between the
ここで、上記（１）、（２）の状態は広い監視対象空間において対象を監視する場合に適しており、上記（３）、（４）の状態は限られた監視対象空間において対象を精度良く監視する場合に適している。
また、（２）、（４）の状態については、カバー体が可視光のみを透過可能であれば監視対象空間が明るい場合に適しており、カバー体が赤外光のみを透過可能であれば監視対象空間が暗く、監視する対象が赤外線を発する場合に適している。
Here, the states (1) and (2) are suitable for monitoring a target in a wide monitoring target space, and the states (3) and (4) are accurate for a target in a limited monitoring target space. Suitable for monitoring well.
In addition, the states (2) and (4) are suitable when the monitored space is bright if the cover body can transmit only visible light, and if the cover body can transmit only infrared light. This is suitable when the monitoring target space is dark and the monitoring target emits infrared rays.
上記（１）〜（４）いずれかの状態におけるＡＤＵ値のグラフは、監視対象空間３に対象が無い場合、監視対象空間３の右側に対象が存在している場合、監視対象空間３の中央に対象が存在している場合、及び監視対象空間３の左側に対象が存在している場合において、それぞれ図３〜６のグラフと同様の傾向のものとなる。
ただし、上記（３）、（４）の状態におけるＡＤＵ値のグラフは、実施例１や上記（１）又は（２）の状態のようにスリット２を用いる場合に比べて、ロッドレンズ１２によって多くの光を集めることができるため、同じ監視対象空間であればより大きなＡＤＵ値が得られ、輝度分布の分解能が高まる。その結果、誤検知が減少して多くの状態判別が可能になる。
The graph of the ADU value in any one of the above (1) to (4) shows the center of the
However, the graphs of the ADU values in the states (3) and (4) are more for the
そして、図７に示す輝度分布センサの全体構成については、上記（１）又は（２）の状態においては実施例１と全く同じ、上記（３）、（４）の状態においては監視対象空間３からの光を絞り込むスリット２がロッドレンズ１２に変わるだけで他は全く同じとなる。
The overall configuration of the luminance distribution sensor shown in FIG. 7 is exactly the same as that of the first embodiment in the state (1) or (2), and the
図１０は実施例３に係る輝度分布センサのスリット２にスリット遮蔽体１６を保持させた状態の断面図であり、スリット２の右側近傍にロッドレンズ１７を固定的に設置する部分が併設されている。
そして、実施例３のスリット２及びマウント部材１３の構成は実施例２とほぼ同様、その他の構成は実施例１とほぼ同じである。
FIG. 10 is a cross-sectional view of the brightness distribution sensor according to the third embodiment in a state where the
The configurations of the
実施例３に係る輝度分布センサは、スリット２の背面側にマウント部材１３を備えており、このマウント部材１３によってスリット遮蔽体１６や可視光のみ又は赤外光のみを透過可能なカバー体（図示せず）を着脱可能に保持することができる。
また、スリット２の右側近傍には、ロッドレンズ１７がスリット２と平行に固定的に設置されており、その背面側にはレンズ遮蔽体（図示せず）や可視光のみ又は赤外光のみを透過可能なカバー体（図示せず）を着脱可能に保持するためのマウント部材１８が設けてある。
そして、スリット２とマウント部材１３との間にはロッドレンズを保持させる必要がないため、実施例２とは異なりロッドレンズを上方へ引き抜くためのレンズ通過部１５は設けられていない。
図１０は、スリット板１４の上方からスリット遮蔽体１６を差し込んで、スリット２とマウント部材１３との間に保持し、ロッドレンズ１７の背面側には何も保持していない状態を示している。
カバー体については図示しないが、スリット遮蔽体１６と同じ形状のスリット２と同等の長さを有する長方形の板であり、スリット遮蔽体１６と同様に、スリット板１４の上方から差し込むことによりスリット２とマウント部材１３との間に保持でき、上方へ引き抜くことによりスリット板１４から外すことができるようになっている。
The luminance distribution sensor according to the third embodiment includes a
Further, a
And since it is not necessary to hold | maintain a rod lens between the
FIG. 10 shows a state in which the
Although the cover body is not illustrated, it is a rectangular plate having the same length as the
実施例３においては、（１）スリット２とマウント部材１３との間に何も保持せず、ロッドレンズ１７の背面側にレンズ遮蔽体を保持した状態、（２）スリット２とマウント部材１３との間にカバー体を保持し、ロッドレンズ１７とマウント部材１８との間にレンズ遮蔽体を保持した状態、（３）スリット２とマウント部材１３との間にスリット遮蔽体１６を保持し、ロッドレンズ１７の背面側に何も保持しない状態、（４）スリット２とマウント部材１３との間にスリット遮蔽体１６を保持し、ロッドレンズ１７とマウント部材１８との間にカバー体を保持した状態に変更可能である。
そのため、実施例２と同様に監視目的や環境に合わせて上記（１）〜（４）からいずれかの状態を選択し、的確に対象の有無、位置又は動作状態を監視することができる。
なお、実施例３の上記（１）〜（４）の各状態が適している監視目的や環境は、実施例２の（１）〜（４）の各状態と同様であり、図７に示す輝度分布センサの全体構成についても、実施例２のロッドレンズ１２がロッドレンズ１７に変わるだけである。
In Example 3, (1) a state in which nothing is held between the
Therefore, similarly to the second embodiment, any state can be selected from the above (1) to (4) according to the monitoring purpose and environment, and the presence / absence, position, or operation state of the target can be accurately monitored.
In addition, the monitoring purpose and environment in which the above states (1) to (4) of the third embodiment are suitable are the same as the respective states (1) to (4) of the second embodiment, and are shown in FIG. Also with respect to the overall configuration of the luminance distribution sensor, the
実施例１〜３の輝度分布センサに関する変形例を列記する。
（１）実施例１〜３においては、ラインセンサ１を水平方向に、スリット２（実施例３においてはスリット２及びロッドレンズ１７）を鉛直方向に配置しているが、逆にラインセンサ１を鉛直方向に、スリット２を水平方向に配置しても良い。
そうした場合、対象が上下方向のどこに存在しているかを判別することができる。
例えば、輝度分布センサを階段に向かって設置すれば、対象が階段を昇り降りしている状況や、階段から落下した状況等を判別することができる。
また、輝度分布センサを２つ用いて、一方の輝度分布センサはラインセンサ１を水平方向に、他方の輝度分布センサはラインセンサ１を鉛直方向に配置すれば、対象が左右方向及び上下方向のどこに存在しているかを判別することができる。
したがって、監視対象空間３における斜め方向の動きを分析することもできる。
（２）実施例１、２においては、ラインセンサ１を水平方向に、スリット２を鉛直方向に配置しているが、ラインセンサ１を十字状、Ｔ字状又はＬ字状とし、スリット２を同様に十字状、Ｔ字状又はＬ字状としても良い。
そうした場合、水平方向のラインセンサによって検知される光強度を用いて対象が左右方向のどこに存在しているかを判別し、鉛直方向のラインセンサによって検知される光強度を用いて対象が上下方向のどこに存在しているかを判別することができる。
（３）実施例１〜３においては、ラインセンサ１を水平方向に、スリット２（実施例３においてはスリット２及びロッドレンズ１７）を鉛直方向に配置しているが、スリット２（実施例３においてはスリット２及びロッドレンズ１７）のみ又は輝度分布センサ全体を、スリット２の平板面に垂直な軸の回りに回転させた状態となるように配置しても良い。
そうした場合、監視対象空間３を斜めに横切るラインに沿った光強度の和が、ラインセンサ１の各受光素子に入射するので、対象が上下方向に移動しても左右方向に移動しても、ラインセンサ１によって検知される光強度が変化することとなる。
したがって、上記（１）で述べたように２つの輝度分布センサを用いたり、上記（２）で述べたように十字状、Ｔ字状又はＬ字状のラインセンサを用いたりすることなく、対象の左右方向及び上下方向の動きを判別することができる。
（４）実施例１〜３の判別手段７は、受信した光強度信号を受光素子毎の時系列データとして記憶する記憶手段９を備え、時系列の光強度信号に基づいて対象の動作状態を判別できるようになっているが、現時点の対象の有無や位置のみを検知するだけで良ければ、記憶手段９や動作状態の判別機能は不要である。
また、判別手段７に記憶手段９や動作状態の判別機能を設けなくても、判別手段７から対象の有無や位置についての情報又は各受光素子の光強度信号を所定周期で別の解析装置に送信し、それらの情報を受信した解析装置で、時系列に情報を蓄積し解析して対象の動作状態を判別することも可能である。
（５）実施例１〜３においては、対象の有無、位置及び動作状態を表示手段１１で報知しているが、表示手段１１に代えて又は追加してスピーカーを設けても良い。
そうした場合、画像による報知に代えて又は追加して、音による報知を行うことができる。
（６）実施例１〜３においては、ラインセンサ１及びスリット２を独立に配置しているが、両者を所定の位置関係が保たれるように支持する支持部材を設けても良い。
そうした場合、その支持部材を適宜の位置に配置することで、ラインセンサ１及びスリット２を容易に適正な位置関係に置くことができる。
特に、実施例２、３においては、スリット２を用いる場合とロッドレンズ１２、１７を用いる場合とで、ラインセンサ１とスリット板１４との適正な位置関係が変化するので、それぞれの場合に応じてラインセンサ１とスリット板１４を適正な位置関係に調整できるようにする調整部材を設けるとより良い。
（７）実施例２、３においては、断面が円形のロッドレンズ１２、１７を用いているが、棒状のレンズであれば楕円形やかまぼこ状等どのような断面形状のレンズでも良い。
また、異なる断面形状や材質、さらには透過可能な光の波長を限定できるフィルター機能を有するレンズに交換できるようにしても良い。
（８）実施例２、３においては、マウント部材１３、１８をスリット２の背面側に設けているが、前面側に設けても良い。
（９）実施例２、３においては、マウント部材１３、１８を固定的なものとしたが、弾力性のある部材や、スリット板１４に対して開閉又は着脱可能な部材としても良い。
そうした場合、ロッドレンズ１２、カバー体、スリット遮蔽体１６及びレンズ遮蔽体を上方から差し込んだり引き抜いたりすることなく、マウント部材を開くか外した状態でロッドレンズ１２等をセットした後、マウント部材を閉じるか取り付けることでロッドレンズ１２等を保持することができる。
（１０）実施例２、３においては、可視光のみ又は赤外光のみを透過可能なカバー体を用いたが、カバー体は単にレンズ面を保護するカバーガラスとしても良く、さらに限定的な波長のみを透過する光学フィルターとして特定の色や温度の対象を監視できるようにしても良い。
（１１）実施例３においては、ロッドレンズ１７を固定的に設置したが、実施例２と同様にスリット板１４の上方にレンズ通過部を設けて、ロッドレンズ１７を着脱可能に保持するようにしても良い。
また、実施例２においては、ロッドレンズ１２をスリット２とマウント部材１３との間に保持したが、上記実施例３の変形例と同様の構造によって、ロッドレンズ１２を着脱可能に保持するようにしても良い。
The modification regarding the luminance distribution sensor of Examples 1-3 is listed.
(1) In the first to third embodiments, the
In such a case, it is possible to determine where the object exists in the vertical direction.
For example, if the luminance distribution sensor is installed toward the stairs, it is possible to determine a situation where the object is climbing up and down the stairs, a situation where the object is dropped from the stairs, and the like.
Further, if two luminance distribution sensors are used, one luminance distribution sensor has the
Therefore, it is possible to analyze the movement in the oblique direction in the
(2) In the first and second embodiments, the
In such a case, the light intensity detected by the horizontal line sensor is used to determine where the object exists in the left-right direction, and the light intensity detected by the vertical line sensor is used to determine whether the object is in the vertical direction. It is possible to determine where it exists.
(3) In the first to third embodiments, the
In such a case, since the sum of the light intensities along the line obliquely crossing the
Therefore, without using two luminance distribution sensors as described in (1) above, or using a cross-shaped, T-shaped or L-shaped line sensor as described in (2) above. Can be discriminated in the horizontal and vertical directions.
(4) The discriminating means 7 of the first to third embodiments includes a storage means 9 for storing the received light intensity signal as time series data for each light receiving element, and the target operating state is determined based on the time series light intensity signal. Although it is possible to discriminate, the storage means 9 and the function of discriminating the operation state are not necessary if only the presence / absence and position of the current target need be detected.
Further, even if the discriminating means 7 is not provided with the storage means 9 or the operating state discriminating function, the information on the presence / absence or position of the object or the light intensity signal of each light receiving element is sent from the discriminating means 7 to another analyzing device at a predetermined cycle. It is also possible to discriminate the operating state of the object by accumulating and analyzing the information in time series by the analyzing device that has transmitted and received the information.
(5) In the first to third embodiments, the presence / absence, position, and operation state of the target are reported by the
In such a case, sound notification can be performed instead of or in addition to image notification.
(6) In the first to third embodiments, the
In such a case, the
In particular, in Examples 2 and 3, the proper positional relationship between the
(7) In the second and third embodiments, the
Further, it may be possible to replace the lens with a filter function capable of limiting different cross-sectional shapes and materials, and further the wavelength of light that can be transmitted.
(8) In Examples 2 and 3, the
(9) In the second and third embodiments, the
In such a case, after the
(10) In Examples 2 and 3, the cover body that can transmit only visible light or only infrared light is used. However, the cover body may be simply a cover glass that protects the lens surface, and has a more limited wavelength. It is also possible to monitor an object of a specific color or temperature as an optical filter that only transmits light.
(11) Although the
In the second embodiment, the
１ ラインセンサ ２ スリット ３ 監視対象空間
４ ラインセンサ１の長手方向に延びる直線
５ 監視対象空間３に向かって水平に延びる延長平面
６ 壁 ７ 判別手段 ８ ＣＰＵ
９ 記憶手段 １０ 表示制御手段 １１ 表示手段
１２ ロッドレンズ １３ マウント部材
１４ スリット板 １５ レンズ通過部
１６ スリット遮蔽体 １７ ロッドレンズ
１８ マウント部材
ｄ ラインセンサ１とスリット２の距離 Ｄ スリット２と壁６の距離
ｓ スリット２の幅 ｘ ラインセンサ１の長さ Ｘ 壁６の幅
DESCRIPTION OF
9 Storage means 10 Display control means 11 Display means 12
14
Claims (2)
前記監視対象空間に対向する位置に水平に設置されるラインセンサと、
該ラインセンサの前記監視対象空間側に所定距離をおいて設置され、前記監視対象空間からの光を絞り込むスリットと、
前記スリットと前記ラインセンサを所定の位置関係を保って支持する支持部材と、
前記スリットの前面又は背面を覆う断面が円形のロッドレンズを着脱可能に保持するマウント部材と、
前記ラインセンサの長手方向に配置されている複数の受光素子からの光強度信号に基づいて、前記監視対象空間における対象者若しくは対象物の有無又は前記監視対象空間の前記長手方向に沿う方向における前記対象者若しくは対象物の位置を判別する判別手段を備え、
前記スリットは、前記ラインセンサの長手方向に延びる直線を含み前記監視対象空間側に延びる延長平面に対して直交しており、
前記支持部材は、前記スリットと前記ラインセンサの位置関係を調整できるようにする調整部材を備え、
前記判別手段は、前記複数の受光素子における時系列の光強度を前記光強度信号に基づいて記憶する記憶手段を備え、該記憶手段が記憶した時系列の光強度に基づいて、前記対象者又は対象物が立った状態から横になった状態若しくは横になった状態から立った状態に変化したことを判別する
ことを特徴とする輝度分布センサ。 A luminance distribution sensor for monitoring the presence or absence, position or operation state of a subject or an object in a monitoring target space,
A line sensor installed horizontally at a position facing the space to be monitored;
A slit that is installed at a predetermined distance on the monitoring target space side of the line sensor and narrows light from the monitoring target space ;
A support member that supports the slit and the line sensor while maintaining a predetermined positional relationship;
A mount member that removably holds a rod lens having a circular cross-section covering the front or back surface of the slit;
Based on light intensity signals from a plurality of light receiving elements arranged in the longitudinal direction of the line sensor, the presence or absence of a subject or an object in the monitoring target space or the direction in the longitudinal direction of the monitoring target space Comprising a discriminating means for discriminating the position of the subject or the object;
The slit includes a straight line extending in the longitudinal direction of the line sensor and is orthogonal to an extension plane extending toward the monitoring target space,
The support member includes an adjustment member that enables adjustment of a positional relationship between the slit and the line sensor,
The determination means includes storage means for storing time-series light intensity in the plurality of light receiving elements based on the light intensity signal, and based on the time-series light intensity stored by the storage means, the subject or A luminance distribution sensor characterized by determining whether an object has changed from a standing state to a lying state or from a lying state to a standing state.
ことを特徴とする請求項１に記載の輝度分布センサ。 The mounting member, a front or cover the rear lens shield or cover the front or slits shield or cover member and said rod lens covering the back of the slit, you detachably holds each
The luminance distribution sensor according to claim 1 .
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