TWI425431B - 監視裝置與程式 - Google Patents

Description

監視裝置與程式

本發明是關於一種監視寢具上的人的監視裝置與使監視裝置中所使用的功能在電腦中實現的程式。

作為此種監視裝置，提出了如下技術：求出相當於至監視對象物為止的距離的距離相關值，將距離相關值與臨界值進行比較，藉此來檢測寢具上的就寢者的動作或呼吸(例如參照專利文獻1)。在專利文獻1中，記載了如下的技術：在規定時間內未檢測到就寢者的形狀變化的情況下，判斷監視對象物出現在監視對象區域之外，藉此來檢測離床。

在專利文獻1中，設定包括床上的就寢者的一部分在內的多個對象點，藉由距離感測器來對自就寢者的資訊至對象點為止的距離進行計測。在就寢者位於床上的情況下，對象點在以包括就寢者的一部分的方式設定的監視區域內配置著多個。在專利文獻1中所記載的技術中，藉由使用由上述對象點獲得的距離相關值的時間變化與對象點的位置，除檢測就寢者的離床以外，亦檢測呼吸或起身。

在專利文獻1中所記載的技術中，由於以非接觸的方式便可檢測寢具上的就寢者的離床等，因此具有不會對患者造成壓力的優點。而且，在專利文獻1中，記載了可在能移動的支架上設置距離感測器，從而在必要時可設置於必要場所。

專利文獻1：日本專利特開2003-290154號公報

另外，在專利文獻1中，記載了監視區域設定在床上，但並未特別記載如何設定該監視區域。即，無法在床上自動設定監視區域。特別是在藉由使用支架而可移動的情況下，不易以適當地設定對象點的方式進行調節。

本發明是鑒於上述情況而完成，其目的在於提供一種監視裝置、及用於使監視裝置的功能在電腦中實現的程式，上述監視裝置藉由以床為基準而自動檢測應監視的區域，可準確且再現性良好地檢測監視對象的人的動作。

為了達成上述目的，本發明的特徵在於包括：距離圖像感測器，生成像素值為至物體為止的距離值的距離圖像，並且在視野區域內包含整個作為監視對象的床；床識別部，使用距離圖像而抽出床的位置；人識別部，對距離圖像中由床識別部所識別出的床的範圍內與範圍外人所佔有的區域進行檢測；動作判定部，根據藉由床識別部所檢測出的床與藉由人識別部所檢測出的人的區域的組合而判別人相對於床的動作；以及報告部，報告該動作判定部的判定結果。

理想的是，床識別部在床的長度方向及短邊方向上分別求出相對於放置著床的地面為適當高度以上的高度的次數分佈(frequency distribution)，將次數橫跨適當臨界值的位置檢測為床的長度方向及短邊方向上的端部的位置。

在此情況下，理想的是，床識別部將由床的長度方向及短邊方向上的端部包圍的矩形範圍內作為床的範圍內，將床範圍內的區域在床的長度方向上分割成多個分割區域，針對每個分割區域求出與高度相關的代表值，而且將自代表值減去規定的偏移值所得的值用於床的每個分割區域的基準高度。

此外，理想的是，床識別部使用每個分割區域的高度的平均值與最頻值(most frequent value)中的一個作為分割區域的代表值。

理想的是，床識別部對分割區域的代表值設置上限值，在代表值超過上限值的情況下，不採用上述代表值。

或者，另外理想的是，床識別部設置相對於分割區域的代表值的高度臨界值，在規定個數以上的分割區域中代表值超過高度臨界值的情況下，判斷床的位置為異常。

較佳為，床識別部在抽出床的位置後，立即將床範圍內且位於比相對於分割區域的基準高度為規定的除外臨界值更上方的物體的存在範圍儲存為自人識別部中用來檢測人的區域中被除外的遮罩區域。

理想的是，人識別部設定至少一個相對於床識別部所檢測出的每個分割區域的基準高度而在上方僅隔規定距離的偵測面，若檢測到橫穿偵測面的物體，則判定為關於上述偵測面所規定的床範圍內的人的動作。

人識別部可採用如下構成：在床識別部所檢測出的床範圍外設定自放置著床的地板起算為規定高度的傾倒臨界值，若在床範圍外比傾倒臨界值更高的位置上檢測到物體，則判定為人存在於床範圍外。

人識別部亦可儲存床識別部所檢測出的床範圍外的背景圖像，在之後所獲得的圖像中產生相對於背景圖像的變化的區域的面積大於等於規定的臨界值時，判定為人存在於床範圍外。

在此情況下，理想的是，人識別部包含偵測人在床上的臥床狀態的臥床偵測面與偵測人在床上的起身狀態的起身偵測面以作為偵測面，當人橫穿臥床偵測面與起身偵測面時，求出起身偵測面中存在上述人的面積相對於臥床偵測面中存在上述人的面積的比率，在上述比率大於等於規定臨界值時判定為起身狀態。

或者，另外理想的是，人識別部包含偵測人在床上的臥床狀態的臥床偵測面與偵測人在床上的站立狀態的站立偵測面以作為偵測面，當人橫穿臥床偵測面與站立偵測面時，求出站立偵測面中存在上述人的面積相對於臥床偵測面中存在上述人的面積的比率，在上述比率大於等於規定臨界值時判定為站立狀態。

理想的是，動作判定部在人所佔的區域與床的長度方向及短邊方向的端部交叉時，判定為人坐在床上的狀態。

動作判定部亦可在床的長度方向及短邊方向的端部處人所佔的區域跨及床範圍內與範圍外，且床範圍外人所佔的區域的面積相對於人所佔的區域的面積的比率為規定的基準範圍內時，判定為人坐在床上的狀態。

理想的是，動作判定部在床上設置著用於防止跌落的護欄的情況下，可預先指定護欄的位置，當人所佔的區域與護欄交叉時，判定為人正跨越護欄的狀態。

動作判定部亦可在床上設置著用於防止跌落的護欄的情況下，可預先指定護欄的位置，當人所佔的區域相對於護欄跨及床的範圍內與範圍外，且床的範圍外人所佔的區域的面積相對於人所佔的區域的面積的比率超過規定的基準範圍時，判定為人正跨越護欄的狀態。

理想的是，動作判定部在床的範圍外人所佔的區域的面積相對於床的範圍內與範圍外人所佔的區域的面積的比率超過規定的基準範圍時，判定為開始離床。

理想的是，動作判定部在床的範圍外檢測到相對於放置著床的地面為規定高度以下的物體的狀態持續規定的判定時間時，判定為人跌倒的狀態。

理想的是，動作判定部追蹤床的範圍內與範圍外所檢測到的人的代表點的位置，當位置的移動為不連續時不判定為人的移動。

理想的是，動作判定部在追蹤人的代表點的位置時，在以床的範圍內為起點的情況下判定為人的行動，在以床的範圍外為起點的情況下且在移動至床的範圍內後處於床的範圍內的狀態的持續時間達到規定時間時，將追蹤的起點更新為床的範圍內。

報告部可採用如下構成：除接收動作判定部的判定結果以外，亦接收來自人所操作的操作裝置的輸入，且藉由動作判定部的判定結果與操作裝置的輸入的組合而切換動作判定部的判定結果的報告的有無。

理想的是，距離圖像感測器具有將關於距離圖像所規定的座標系統轉換為放置著床的空間的座標系統的功能。

理想的是，報告部具有將人的動作與報告內容建立對應關係的功能。

理想的是，報告部具有向另外設置的接收裝置通知報告內容的通訊功能。

理想的是，距離圖像感測器具有生成距離圖像及濃淡圖像的功能，且報告部在報告人的動作後輸出距離圖像與濃淡圖像中的至少一者。

理想的是，動作判定部包括偵測人的特定動作的特定動作偵測部，報告部包括：圖像儲存部，儲存距離圖像感測器所生成的距離圖像與濃淡圖像中的至少一者；及通訊處理部，將特定動作偵測部偵測到人的特定動作的時間點前後的規定期間內的濃淡圖像自圖像儲存部及距離圖像感測器傳送至其他裝置。

另外，亦可採用如下構成：動作判定部包括偵測人的特定動作的特定動作偵測部，報告部包括：圖像儲存部，儲存距離圖像感測器所生成的距離圖像與濃淡圖像中的至少一者；及注目圖像儲存部，儲存特定動作偵測部偵測到人的特定動作的時間點前後的規定期間內的距離圖像與濃淡圖像中的至少一者。

或者，另外亦可採用如下構成：動作判定部包括偵測人的特定動作的特定動作偵測部，報告部包括：圖像儲存部，儲存距離圖像感測器所生成的距離圖像與濃淡圖像中的至少一者；注目圖像儲存部，儲存特定動作偵測部偵測到人的特定動作的時間點前後的規定期間內的距離圖像與濃淡圖像中的至少一者；及通訊處理部，向其他裝置通知特定動作偵測部已偵測到人的特定動作。

本發明的程式是使電腦作為如下各部而發揮功能：床識別部，使用自距離圖像感測器獲得的距離圖像而抽出床的位置，上述距離圖像感測器生成像素值為至物體為止的距離值的距離圖像，並且在視野區域內包含整個作為監視對象的床；人識別部，對距離圖像中藉由床識別部所識別出的床的範圍內與範圍外人所佔有的區域進行檢測；動作判定部，根據藉由床識別部所檢測出的床與藉由人識別部所檢測出的人的區域的組合而判別人相對於床的動作；及報告部，報告該動作判定部的判定結果。

[發明的效果]

根據本發明的構成，由於在床上自動檢測應監視的區域，因此可將床範圍內與範圍外分離，而準確且再現性良好地檢測作為監視對象的人的動作。

對以下所說明的監視裝置的整體構成進行說明。在本實施形態的監視裝置中，如圖2(A)至圖2(B)所示，使用對視野中包含床30的整體的距離圖像進行攝像的距離圖像感測器10。距離圖像是將像素值作為距離值的圖像，已知有各種生成距離圖像的技術。

例如，作為被動型的距離圖像感測器，已知有基於多台攝像裝置的視差而求出至物體為止的距離的立體圖像法。另外，作為主動型的距離圖像感測器，廣泛採用基於三角測量法的原理而求出至物體為止的距離的光切斷法(light-section method)、計測自投射光至接收由物體反射的反射光為止的時間的飛行時間法(time-of-flight method)。另外，亦已知有投射出空間相位不同的多種光圖案，且根據形成於物體表面的光圖案的位置關係而求出物體表面的三維形狀的距離圖像感測器。

以下所說明的實施形態中，對生成距離圖像的技術並無特別限制，以使用藉由飛行時間法(Time Of Flight)的距離圖像感測器的情況為例進行說明。以下，將飛行時間法簡稱為「TOF法」。已知有各種使用TOF法的距離圖像感測器的構成。此處，採用如下構成：自將以固定週期的調變信號來調變光的強度而得的強度調變光投射至對象空間內、至經存在於對象空間內的物體反射的強度調變光被接收為止的時間作為強度調變光的投受光的相位差而檢測出，並將上述相位差換算成至物體為止的距離。

投射至對象空間內的光理想的是不穿透大多數物體而經物體的表面反射，且不會使人感覺到的光。因此，對於所投射的光理想的是使用近紅外線。然而，在如調節攝像區域時般期望使人感覺到的情況下亦可使用可見光。

強度調變光的波形假定為正弦波，但可使用三角波、鋸齒狀波、方形波等。在使用正弦波、三角波、鋸齒狀波 的情況下，將強度調變光的週期設為固定週期。另外，在使用方形波的情況下，除將強度調變光的週期設為固定週期以外，亦可採用使接通期間(發光源的投光期間)與斷開期間(發光源的非投光期間)的比率隨機變化的技術。即，亦可在相對於接通期間與斷開期間為充分長的時間內，以接通期間的產生概率成為50%的方式使接通期間與斷開期間不規則地變化，使用上述充分長的時間內所累積的受光量。

另外，在將強度調變光設為固定週期的情況下，例如藉由20MHz的調變信號來調變所投射的光，累積10000個週期左右的受光量，藉此減輕散粒噪音(shot noise)的影響。在使接通期間與斷開期間隨機變化的情況下，例如亦將單位期間設為相當於20MHz的一個週期的期間(5×10^-8 s)，在單位期間的數倍程度的範圍內使接通期間與斷開期間變化，累積單位期間的10000倍左右的期間的受光量。藉由上述動作，累積後的受光量可與使用固定週期的強度調變光而累積受光量的情況同樣地操作。

經物體反射的強度調變光是藉由二維排列著多個像素的攝像裝置來接受。攝像裝置包括用於對濃淡圖像進行攝像的攝像元件、及限制光入射至攝像元件的受光面的範圍的受光光學系統。攝像元件可使用作為電荷耦合元件(Charge Coupled Device，CCD)影像感測器或互補式金屬-氧化物-半導體(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，CMOS)影像感測器而提供的對濃淡圖像進行攝像的眾所周知的構成的攝像元件，理想的是使用以具有適合於距離圖像感測器的構造的方式而專門設計的攝像元件。

以下，為了幫助理解，假定下述構成作為距離圖像感測器的一例進行說明，但上述構成並不限定本發明，關於強度調變光的調變波形、攝像元件的構成、攝像元件的控制等，可使用眾所周知的各種距離圖像感測器中提供的構成。

如圖3所示，以下說明中所使用的距離圖像感測器10包括將光投射至對象空間的投光裝置11、及接收來自對象空間的光的攝像裝置12。投光裝置11包括：發光元件13，如發光二極體或雷射二極體般獲得與輸入的瞬時值成比例的光輸出；及投光光學系統14，使自發光元件13出射的光投射至對象空間的範圍內。投光裝置11包括適當個數的發光元件13以確保光輸出。而且，攝像裝置12包括上述攝像元件15、及決定攝像元件15的視野的受光光學系統16。

自發光元件13出射的強度調變光通過投光光學系統14被投射至對象空間。攝像元件15通過受光光學系統16接收來自對象空間的光。投光光學系統14與受光光學系統16是使投受光的方向平行且彼此接近而配置。此處，投光光學系統14與受光光學系統16的距離相對於視野區域可實質上予以忽視。

距離圖像感測器10包括生成供給至發光元件13的調變信號的調變信號生成部17，以使強度調變光自發光元件13出射。另外，距離圖像感測器10包括根據調變信號而生成規定攝像元件15中的受光時序的受光時序信號的時序控制部18，以控制攝像元件15自對象空間受光的時序。相當於攝像元件15中所獲得的受光量的電荷自攝像元件15被讀出且輸入至運算處理部19。運算處理部19根據受光時序與受光量的關係而求出至存在於對象空間內的物體為止的距離。

調變信號生成部17用來生成輸出電壓以固定頻率(例如20 MHz)的正弦波形而變化的調變信號。發光元件13由上述調變信號驅動，光輸出為以正弦波狀而變化的強度調變光自發光元件13出射。

本實施形態中所使用的攝像元件15藉由使用電子快門的技術，而僅在與受光時序信號同步的期間內生成對應於受光強度的電荷。而且，所生成的電荷被傳送至經遮光的蓄積區域，在蓄積區域內在相當於調變信號的多個週期(例如10000個週期)的蓄積期間內加以蓄積後，作為受光輸出而出射至攝像元件15的外部。

時序控制部18中生成與調變信號同步的受光時序信號。此處，時序控制部18針對調變信號的不同之4相位的每一個生成具有固定時間寬度的受光期間的4種受光時序信號。而且，在上述各蓄積期間內，將自4種受光時序信號中選擇的1種受光時序信號供給至攝像元件15。

即，藉由在一次蓄積期間內將1種受光時序信號供給至攝像元件15，而在攝像元件15的各像素中生成與調變信號的特定相位期間相對應的受光期間內的電荷。蓄積後的電荷作為受光輸出而自攝像元件15出射。若重複進行如下動作，即，將在各蓄積期間不同的各受光時序信號供給至攝像元件15，並將攝像元件15中所生成的電荷作為受光輸出而出射，則自攝像元件15獲得在4次蓄積期間內與4種受光時序信號相對應的受光輸出。

目前，4種受光時序信號設定為調變信號的一個週期內各差90度的相位，與各受光時序信號相對應且自攝像元件15輸出的受光輸出(電荷量)分別設為A0、A1、A2、A3。此時，若使用三角函數的關係，則強度調變光的投光時與受光時的相位差ψ[rad]可由下式的形式表示。

ψ=(A0-A2)/(A1-A3)

由於調變信號的頻率為固定，因此可將相位差ψ換算成自投光至受光為止的時間差，且因已知光速，故只要求出時間差便可求出至物體為止的距離。

即，藉由4種受光輸出(電荷量)A0～A3可求出至物體為止的距離。另外，受光期間能夠以各像素中獲得適當的受光量的方式而適當設定(例如，可使用相當於調變信號的四分之一個週期的受光期間)。各受光期間的時間寬度必需彼此相等。

運算處理部19中，除進行基於受光輸出(電荷量)A0～A3求出相位差ψ並換算成距離的上述處理以外，亦進行以下實施形態中所說明的處理。運算處理部19是使用自個人電腦、數位信號處理器(Digital Signal Processor，DSP)、現場可程式閘陣列(Field-programmable Gate Array，FPGA)等中選擇的數位信號處理裝置而構成，上述處理是藉由在數位信號處理裝置中執行程式而實現。另外，不僅運算處理部19，而且除發光元件13及攝像元件15以外的構成亦可使用上述數位信號處理裝置而實現。數位信號處理裝置可僅使用一個，但較佳為至少距離圖像感測器10中所使用的功能與以下所說明的功能在不同的數位信號處理裝置中分開處理。另外，亦可使用更多的數位信號處理裝置。

另外，在上述動作例中，使用了4種受光時序信號，但亦可藉由3種受光時序信號而求出相位差ψ，於不存在環境光或周圍光的環境下，亦可藉由2種受光時序信號來求出相位差ψ。

此外，在上述動作中，一個像素中蓄積著與1種受光時序信號相對應的電荷，因此為了將4種受光輸出(電荷量)A0～A3自攝像元件15出射而必需有4次的蓄積期間。與此相對，若一個像素中蓄積與2種受光時序信號相對應的電荷，則可自攝像元件15一次讀出與2種受光時序信號相對應的受光輸出。同樣，若構成為一個像素中可蓄積與4種受光時序信號相對應的電荷，則可一次讀出與4種受光時序信號相對應的受光輸出。

上述距離圖像感測器10是使用二維排列著多個像素的攝像元件作為用於接收來自對象空間的光的受光元件，因此藉由求出距離值作為各像素的像素值而生成距離圖像。即，攝像元件的受光面成為投影距離圖像感測器10的視野區域的虛擬投影面。

上述距離圖像感測器10是自發光元件13投光至對象空間且將攝像元件15的視野區域作為對象空間來進行攝像，因此對象空間的形狀成為以距離圖像感測器10為頂點越自距離圖像感測器10離開越擴展的形狀。例如，若投光光學系統14及受光光學系統16分別在光軸周圍各向同性地形成，則對象空間的形狀成為以距離圖像感測器10為頂點的角錐狀。

因此，在上述虛擬投影面上所排列的像素的位置與自距離圖像感測器10看入對象空間的方向相對應，藉此各像素的像素值表示至存在於該方向上的物體為止的距離。換言之，藉由距離圖像感測器10(及圖像生成機構)所生成的距離圖像表示極座標系統中物體的位置。將此種距離圖像稱為極座標系統的距離圖像。

上述極座標系統的距離圖像雖在必需來自距離圖像感測器10的距離的資訊時便利性較高，但難以理解與作為對象空間的實際空間的各位置的對應關係，從而在指定以存在於實際空間內的物體為基準的區域時不便。因此，運算處理部19中，進行由極座標系統的距離圖像生成具有正交座標系統的各座標值的圖像的座標轉換。以下，將進行座標轉換後的圖像稱為按座標軸別的圖像。

關於由極座標系統的距離圖像生成按座標軸別的圖像的順序，參照圖4、圖5(A)至圖5(C)進行說明。在由極座標系統的距離圖像生成按座標軸別的圖像時，首先將極座標系統的距離圖像轉換為正交座標系統即相機座標系統的三維圖像，並將上述三維圖像轉換為對象空間內所規定的正交座標系統即全域座標系統的三維圖像。若獲得全域座標系統的三維圖像，則可分解成各按座標軸別的圖像。

在由極座標系統的距離圖像生成相機座標系統的三維圖像時，進行以下運算。此處，如圖4所示，將攝像元件15的受光面上的水平方向與垂直方向設為u方向與v方向。攝像元件15與受光光學系統16是以受光光學系統16的光軸16A通過攝像元件15的受光面的中心位置的像素的方式而配置。而且，使攝像元件15的受光面位於受光光學系統16的焦點上。在上述位置關係中，將攝像元件15的受光面的中心位置的像素的座標(單位為像素)設為(uc，vc)，將攝像元件15的像素的u方向與v方向的間距(單位為mm)設為(su，sv)。此外，將受光光學系統16的焦距設為f[mm]，且關於在與攝像元件15的受光面上的各像素的座標(單位為像素)的位置(u，v)相對應的方向上存在的物體，將自受光光學系統16的中心至物體為止的距離設為d[mm]。上述值藉由在距離圖像感測器10中將至物體為止的距離d與各像素的位置建立對應關係而成為已知值。

若求物體的相機座標系統中的座標值(X1，Y1，Z1)，則如下所述。座標值(X1，Y1，Z1)的各成分的單位為mm。另外，將攝像元件15的受光面上所設定的座標系統的原點設為矩形的攝像元件15的受光面的一個角的位置，將正交座標系統的原點設為受光光學系統16的中心。

X1=u1‧d/R

Y1=v1‧d/R

Z1=f‧d/R

其中，

u1=su(u-uc)

v1=sv(v-vc)

R=(u12+v12+f2)1/2

此處，為了使說明簡單，省略了受光光學系統16的光學應變的影響。然而，可藉由使用對自光學中心起的距離R進行修正的應變修正式，而修正光學應變。

如上所述，將極座標系統的距離圖像轉換為相機座標系統的三維圖像後，進行向全域(global)座標系統的座標轉換。距離圖像感測器10配置成攝像元件15的受光面上的垂直方向(即v方向)與室內的壁面51及地面52平行。

目前，如圖5(A)般，將距離圖像感測器10中受光光學系統16的光軸16A的俯角設為θ。圖5(A)中，距離圖像感測器10的視角由φ表示。在自相機座標系統向全域座標系統轉換時，如圖5(B)所示，對於相機座標系統中的座標值(X1，Y1，Z1)，在Y軸周圍進行相當於俯角θ的旋轉。藉此，如圖5(C)般，生成具有與室內的壁面51及地面52正交的座標軸的全域座標系統的三維圖像。

以下，將全域座標系統中的座標值設為(X，Y，Z)。圖示例中，將與壁51正交的方向且自壁51離開的方向設為X方向的正方向，將與地板52正交的方向的下方朝向設為Z方向的正方向。另外，座標系統使用右手系統。關於俯角θ的座標系統的旋轉是藉由以下計算而進行。

X=X1‧cos(90°-θ)+Z1‧sin(90°-θ)

Y=Y1

Z=-X1‧sin(90°-θ)+Z1‧cos(90°-θ)

按座標軸別的圖像並非全域座標系統中進行映射的圖像本身，而是將X值、Y值及Z值分別各自與距離圖像的各像素的座標位置(u，v)建立對應關係的圖像。即，將X(u，v)、Y(u，v)、Z(u，v)分別與各座標位置(u，v)建立對應關係的圖像，從而相對於1張極座標系統的距離圖像而生成3張按座標軸別的圖像。在由極座標系統的距離圖像獲得按座標軸別的圖像時，雖亦可進行上述計算，但若準備了自極座標系統的距離圖像轉換為座標值(X，Y，Z)的表(table)，則可減輕處理負擔。

以下，將按座標軸別的圖像中以X值為像素值的圖像稱為X圖像，將以Y值為像素值的圖像稱為Y圖像，將以Z值為像素值的圖像稱為Z圖像。因此，作為進行座標轉換的表，必需有轉換為X圖像的X轉換表、轉換為Y圖像的Y轉換表及轉換為Z圖像的Z轉換表此3種。使用按座標軸別的圖像的技術將在之後敍述。

上述X圖像、Y圖像及Z圖像被儲存在數位信號處理裝置的記憶體中，表示與作為實際空間的對象空間相對應的三維虛擬空間。因此，只要設定虛擬空間內的條件，則與在對象空間內設定條件等效。

距離圖像感測器10中所生成的X圖像、Y圖像及Z圖像被供給至行動監視處理部20。行動監視處理部20對所監視的對象者40的與床30相關聯的動作進行分類。本實施形態中，假定對醫院的病房、高齡者設施或護理設施中的配置在室內的床30進行監視的情況。分類動作將在之後敍述。

在將對象者40的行動以上述方式進行分類時，必須不論床30上是否存在對象者40均須抽出床30。而且，為了對床30上的對象者40進行監視，距離圖像感測器10配置在自上方俯視床30的位置。為了滿足上述條件，可將距離圖像感測器10配置在天花板上，但存在如下問題：在原有室內的天花板上設置距離圖像感測器10的工程耗費工夫。

因此，如圖2(B)所示，採用在獨立於地板上的支架31的上端部安裝著距離圖像感測器10的構成，或如圖6所示，採用在一端部安裝在壁51上的支臂(未圖示)的另一端部安裝著距離圖像感測器10的構成。圖2(A)至圖2(B)所示的構成中，在具備腳輪(caster)33的底板34上包含安裝著支柱板35的支架31，在支柱板35的上端部安裝著距離圖像感測器10。而且，在支柱板35的中間部設置著行動監視處理部20。

行動監視處理部20通過報告部24(參照圖1、圖3)向室內或室外報告監視內容。在向室外報告監視內容的情況下，使用區域網路(Local Area Network，LAN)或護士呼叫(nurse call)系統通訊網進行通訊。例如，在醫院的病房內設置著支架31的情況下，藉由預先將接收報告部24的通知的接收裝置設置在醫務護理部(nurse center)，而可將行動監視處理部20中所分類的對象者的行動通知給設置於醫務護理部的接收裝置。以下，根據通知給設置於醫務護理部的接收裝置的含義，稱為「通知給醫務護理部」或「報告給醫務護理部」。

藉由如上所述在具備腳輪33的支架31上設置距離圖像感測器10及行動監視處理部20而成為可動式，因此可移動至所需位置。即，無須將支架31帶入無須監視對象者40的行動的房間。另外，在監視對象者40的行動的情況下，亦可如圖2(A)般在床30的床頭板(headboard)36與壁面51之間配置支架31，因此，配置場所不成問題。

由上述構成明確可知，距離圖像感測器10配置在比床30更高的位置上。實際上，距離圖像感測器10配置在作為視野區域的對象空間內包含整個床30的程度的高度上。藉由配置在上述高度位置上，可防止人不慎觸摸到距離圖像感測器10，從而能夠以不妨礙人的方式來配置距離圖像感測器10。例如，在醫院中對於對象者(患者)實施治療時，支架31不會妨礙作業。而且，距離圖像感測器10是以非接觸的方式檢測至存在於對象空間內的物體為止的距離，因此不會妨礙對象者的行動，且亦不會妨礙床30的舒服程度。

如圖2(A)般，距離圖像感測器10是以可俯視床30的方式使光軸16A(參照圖5(A)至圖5(C))斜向下而配置。而且，以在上述狀態下距離圖像感測器10的視野區域內包含床30的整個上表面的方式而設定光軸16A的傾倒角度(俯角θ)。此處，由於光軸16A斜向下，因此在床30的床頭板側，至床30的上表面為止的距離相對變小，在床30的床尾板(footboard)側，至床30的上表面為止的距離相對變大。

以下，對行動監視處理部20進行更詳細說明。如上所述，在將對象者40的行動進行分類時，必須自距離圖像感測器20所輸出的距離圖像中抽出床30。因此，行動監視處理部20包括使用距離圖像中所包含的資訊來識別床30的床識別部21。而且，因由床識別部21來識別床30，故藉由使用距離圖像中所包含的資訊與床30的相對關係，可識別對象空間內是否存在人。

行動監視處理部20中設置著人識別部22，上述人識別部22是根據床識別部21所識別出的床30與其他物體的關係來識別人是否存在。此外，行動監視處理部20包括動作判定部23，上述動作判定部23是藉由將床識別部21的識別與人識別部22的識別予以綜合，而將對象者的行動進行分類，且視需要進行對於行動的報告。

床識別部21首先對俯視床30時的床30的外周進行檢測，以識別床30的位置。普通的床30在俯視時為四角形，因此，床識別部21藉由抽出床30的4邊而識別床30的位置。

此處，如圖5(C)般，假定床30的長度方向為與壁51正交的方向的情況，為了抽出床30的4邊而使用X圖像與Y圖像。然而，上述關係為一例，配置床30的方向與距離圖像感測器10的位置關係並非必需為圖5(C)的關係，可根據距離圖像感測器10與床30的位置關係來改變座標的轉換方法。又，視需要亦可變更以下所說明的條件。

為了抽出床30的4邊，使用X圖像來求出X值的次數分佈，並使用Y圖像來求出Y值的次數分佈。而且，對Z值預先規定適當的臨界值(例如，自地板52的高度起算為15 cm以上)，以使得儘可能不抽出床30以外的物體區域。在此情況下，X值的次數分佈例如成為如圖7(A)所示般，Y值的次數分佈例如成為如圖7(B)所示般。

即，若床30的上表面為平面，則在床30的短邊方向上排列相同的X值，在床30的長度方向排列相同的Y值。另一方面，由於次數在床30的端部急劇減少，因此認為若將次數與適當的臨界值Thx、Thy進行比較，則次數橫跨臨界值Thx、Thy時的X值、Y值成為床30的各端部的候補。

此處，除床30以外距離地板52具有高度的機櫃(cabinet)、椅子、醫療設備等的區域面積較床30更小，因此次數較床30的部分更小(參照圖7(B)的小於Yi或超過Ys的部分)。因此，藉由相對於次數來設定適當的臨界值Thx、Thy，可去除機櫃、椅子、醫療機器等的床30以外的物品。

此外，藉由以下判定而實施：床30的端部抽出是否準確地進行。關於X值，將大於等於臨界值Thx的範圍與針對床30的長度方向的尺寸所設定的容許範圍進行比較，若大於等於臨界值Thx的範圍為容許範圍內，則將大於等於臨界值Thx的範圍的最大值Xs及最小值Xi設為床30的長度方向的端部的位置。

關於Y值，將大於等於臨界值Thy的範圍與針對床30的短邊方向的尺寸所設定的容許範圍進行比較，若大於等於臨界值Thy的範圍為容許範圍內，則將大於等於臨界值Thy的範圍的最大值Ys及最小值Yi設為床30的短邊方向的端部的位置。

容許範圍是藉由相對於床30的已知尺寸使上述尺寸具有適當的寬度而設定。例如，對於長度方向的尺寸為L1、短邊方向的尺寸為W1的床30，長度方向上將(L1±ΔL)設為容許範圍，短邊方向上將(W1±ΔW)設為容許範圍即可。ΔL、ΔW是考慮距離圖像感測器10的測定誤差或像素數而設定為例如10 cm等的適當尺寸。

而且，如下所述，在檢測對象者40相對於床30的進出動作時，使用Z方向上的平行投影圖像而將床30作為矩形來操作。因此，求出床30的端部後，將床30的各邊視為直線，將與以上述方式求出的端部外接的矩形的內側區域設為床30的範圍內的區域。即，將由長度方向與短邊方向的端部所包圍的矩形區域設為床30的範圍內。

若整體求出床30的端部的處理順序，則如下所述。首先，求出Z圖像中Z值相對於地面成為適當臨界值以上的座標位置(u，v)。其次，針對所求出的座標位置(u，v)的X值使用X圖像來求出次數分佈，針對所求出的座標位置(u，v)的Y值由Y圖像求出次數分佈。而且，將X值的次數分佈與臨界值Thx進行比較，將Y值的次數分佈與臨界值Thy進行比較。

之後，將X值的次數大於等於臨界值Thx的範圍(Xs-Xi)與床30的長度方向的容許範圍(Ll±ΔL)進行比較，將Y值的次數大於等於臨界值Thy的範圍(Ys-Yi)與床30的短邊方向的容許範圍(Wl±ΔW)進行比較。若X值的次數大於等於臨界值Thx的範圍包含於容許範圍(Ll±ΔL)內，則將橫跨臨界值Thx的X值(Xs，Xi)設為床30的長度方向的端部的X座標。另外，若Y值的次數大於等於臨界值Thy的範圍包含於容許範圍(Wl±ΔW)內，則將橫跨臨界值Thy的Y值(Ys，Yi)設為床30的短邊方向的端部的Y值。

另外，上述例中，是在求出次數大於等於臨界值Thx、Thy的範圍(Xs-Xi)、(Ys-Yi)後與容許範圍(Ll±ΔL)、(Wl±ΔW)進行比較，但亦可採用以下順序。

首先，關於X值的次數分佈使X值在自最小值增加的方向上變化，並且將次數與臨界值Thx進行比較，若次數大於等於臨界值Thx的X值連續地在規定值以上，則設為床30的長度方向的一端點。另外，使X值在自最大值減少的方向上變化，並且將次數與臨界值Thx進行比較，若次數大於等於臨界值Thx的X值連續地在規定值以上，則設為床30的長度方向的另一端點。理想的是，將連續的判斷設為容許範圍(L1±△L)，但亦可使用更小的值。如此可決定床30的長度方向的兩端的位置。決定床30的短邊方向的兩端的位置的順序亦相同，只要使用Y值代替X值、使用臨界值Thy代替臨界值Thx即可。

如上所述，Z值小於等於規定的臨界值(遠離地板52)的抽出像素所佔的區域中，床30附近的其他物品的區域較床30的區域更小。基於上述條件，利用像素的X值、Y值各自的次數求出床30的端部，因此不會受到床30附近的其他物品的影響而可精度良好地檢測床30的端部。另外，在上述處理中不存在滿足條件的像素的情況下，有床30自距離圖像感測器10的視野區域偏離的可能性，因此，理想的是藉由報告部24來報告距離圖像感測器10的位置設定不恰當。

另外，即便距離圖像感測器10的視野區域內包含床30的各端部，在視野區域的周部不存在裕度時，無法判斷對象者40的行動。因此，在距離圖像感測器10的視野區域內，為了保證床30以外的區域包含於床30的周圍而進 行以下判定。

Xmax-Xs≧Mgx1

Xi-Xmin≧Mgx2

Ymax-Ys≧Mgy1

Yi-Ymin≧Mgy2

此處，Xmax為視野區域的X方向上的X值的最大值，Xmin為視野區域的X方向上的X值的最小值，Ymax為視野區域的Y方向上的Y值的最大值，Ymin為視野區域的Y方向上的Y值的最小值。又，欲在床30的周圍設定的裕度尺寸為Mgx1、Mgx2、Mgy1、Mgy2。在此情況下，裕度尺寸Mgx1、Mgx2、Mgy1、Mgy2根據室內的床30的配置或距離圖像感測器10相對於床30的的配置而成為不同值，因此，理想的是可藉由未圖示的設定機構加以設定。另外，在本實施形態的情況下，由於將設置著距離圖像感測器10的支架31配置在床30的床頭板與壁面之間(參照圖1)，因此，床頭板側的裕度尺寸Mg2並非必須使用。

在上述判定條件均不滿足的情況下，理想的是如圖8所示，判定視野範圍Fv自床30偏離，並藉由報告部24來報告距離圖像感測器10的位置設定不恰當。圖8所示的例中，床30的長度方向的一端部不包含在視野區域Fv內，因此Xmax=Xs，且床30的短邊方向的一端部不包含在視野區域Fv內，因此Ymin=Yi。因此，不滿足Xmax-Xs≧Mgx1的條件及Yi-Ymin≧Mgy2的條件。藉由進行上述判斷，可監視對象者40相對於床30的進出行動。

如上所述，若在床識別部21中識別出床30的位置，則接著對床30的上表面的位置進行檢測。以下，將床30的上表面稱為床面。對床面的高度進行檢測時，假定對象者40躺在床30上的狀態(將該狀態稱為「臥床」)。對象者40為臥床狀態時，在床30上放置著對象者40及被子等寢具。在上述全域座標系統中，是將實際空間的下方朝向設為Z軸的正方向，但於對實際空間進行有關高度的說明的情況下，將上方朝向取為值增加的方向。即，將Z方向上Z值增加的方向作為高度方向上高度減少的方向來操作。

床識別部21中，如圖9(A)所示，將床30的範圍內在長度方向上分割成規定個數(例如10個)的分割區域37。分割區域37的個數雖亦取決於床30的長度方向的尺寸，但以1個分割區域37成為10 cm～20 cm左右的寬度的方式決定個數。其次，求出與各分割區域37的高度相關的代表值。代表值只要使用平均值與最頻值中的任一個即可。

在使用平均值的情況下，由Z圖像求出屬於各分割區域37的位置(u，v)，並求出每個分割區域37的Z值的平均值。另一方面，在使用最頻值的情況下，針對Z圖像求出屬於各分割區域37的位置(u，v)，並求出每個分割區域37的Z值的次數分佈，而且，由所求出的次數分佈求出最頻值。雖亦取決於分割區域37的位置，但認為在上述次數分佈中，床面的次數或寢具上表面的次數變高，其次相當於對象者40的次數變高。此是基於如下之見解：在床30上，床面或寢具所佔的區域(面積)大於對象者40所佔的區域。

若自各分割區域37以上述方式求出有關高度的代表值，則代表值Vt以圖9(B)的實線的方式分佈。另外，自代表值Vt減去考慮人的厚度的偏移值(Z值的情況下相加)而作為床面的高度加以使用。人的厚度存在個體差異，使用例如20 cm等值，將上述值的一半的值用於偏移值。關於偏移值，由於無特別條件，故而以自代表值減去偏移值所得的值在多個分割區域37內成為床面的高度的方式而適當設定。圖9(B)的虛線表示自代表值Vt減去偏移值所得的值的例。如此針對每個分割區域37求出的床面的高度成為每個分割區域37內的基準高度。

在以後的處理中，將每個分割區域37的床面的集合作為整個床30的床面來操作。另外，由於並非使用整個床30而是使用長度方向上所分割的分割區域37，因此在床30為斜躺式(reclining type)且床面並非平面的情況下，亦可藉由使用針對床30的每個部分求出的床面而與對象者40相分離。

另外，在上述例中，是假定床30上的對象者40為臥床狀態的情況而求出床面的高度，但如圖10般，對象者40在床30上起身的情況下，以上述方式求出的床面的高度(圖10中由Vh表示)稱不上適合。因此，針對每個分割區域37對高度設置上限值，在作為床面的高度Vh求出的值超過上限值的情況下，藉由報告部24來報告：不能採用為床面Vh的高度。

此處，床30的床面的計測是在指示開始使用系統後立即進行，因此可藉由自報告部24報告而進行適當的對應處理。另外，開始使用系統的指示是指運行開始的開關(未圖示)的投入的操作等。又，所謂適當的對應處理，是指使對象者40以正確的位置處於臥床狀態後，再度提供開始使用系統的指示。

上述床30是假定床面的高度為固定的情況，但為了使看護或護理作業變得容易，亦提供了可變更床面的高度的升降式床30。就升降式床30而言，若在看護或護理作業後忘記降低床面，則床面較一般情況更高，因此對象者40離開床30時腳難以達到地板，從而在對象者40自床30跌落時衝擊變大。因此，作業後必須降低床面。

在床30為升降式的情況下，如圖11般，認為在看護或護理作業中床面的下限超過規定的高度臨界值Thh，因此藉由適當設定高度臨界值Thh，可檢測床面上升。即，在針對所有分割區域37所求出的床面的高度超過高度臨界值Thh的情況下，判斷床面為上升狀態並由報告部24加以報告。

此處，由於護理或看護作業中無須進行對象者40的監視，因此使系統動作暫時停止，作業結束後再開始系統動作。因此，作業結束後提供再開始系統動作的指示時，報告床面的高度的異常，從而可防止忘記降低床面。

又，如圖12般，於將工作台38置於床30上的情況下，存在忘記收拾工作台38的情況。對此，只要在相當於工作台38的分割區域37內以可檢測工作台38的高度的方式來設定高度臨界值Thh，便可藉由報告部24報告忘記收拾工作台38。

在對忘記降低床30與忘記收拾工作台38此兩方面進行檢測的情況下，亦可適當決定高度臨界值Thh，並且在規定個數以上的分割區域37內超過高度臨界值Thh的情況下，由報告部24加以報告。使用高度臨界值Thh的判定是與床面的計測同樣地在開始系統的使用開始的指示後立即進行，因此若產生問題，則立即由報告部24加以報告。因此，可進行降低床30或收拾工作台38等適當的對應處理。之後，只要再度提高開始使用系統的指示即可。

床30具有斜躺的功能，如圖13般，在可扶起對象者40的上半身的情況下，只要將利用高度臨界值Thh的判定僅在下半身側的多個(圖示例中為5個)分割區域37內進行即可。距離圖像內的床30的位置為已知，因此例如只要僅在X值較(Xs+Xi)/2更大的分割區域37內進行利用高度臨界值Thh的判定即可。如此可將進行利用高度臨界值Thh的判定的範圍定式化而自動決定，因此無須人工來調整作業。

另外，有時在床30的周邊配置著各種裝置，例如圖14所示，有時在床30的上方重疊配置著並非對象者40的物體41。作為此種物體41，例如有照明支架、監控裝置、各種醫療裝置。

在此種物體41重疊於床30上的情況下，須自偵測對象者40的區域除外。因此，當看護師或護理師啟動裝置，由床識別部21來識別床30的位置時，較佳為亦進行將物體41的區域自床30的區域除外的處理。即，只要距離圖像感測器10的視野中，將物體41重複於床30上的區域如圖15(A)至圖15(B)般以作為遮罩區域42而除外的狀態預先儲存即可。在人識別部22識別對象者40時，遮罩區域42是作為床30範圍外的區域來操作，從而可防止將物體41誤認作對象者40。

遮罩區域42是在床識別部21抽出床30的位置後立即設定。即，床識別部21是藉由看護師或護理師來操作裝置，而進行識別床30的位置後立即判斷遮罩區域42的有無的處理。如圖16(A)至圖16(B)所示，在床30的範圍內且在比相對於針對每個分割區域37而求出的基準高度(床面的高度)為規定的除外臨界值更上方存在物體41時，床識別部21將上述物體41的存在範圍設為遮罩區域42。除外臨界值是依據實際情況而適當設定。如此所設定的遮罩區域42被儲存在床識別部21中，以便作為識別該對象者40時除外的區域來操作。

上述動作中，是使用床面的高度作為每個分割區域37的基準高度，但由床識別部21來識別床30的位置時，由於對象者40存在於床30上，因此較佳為將下述臥床偵測面Pd(參照圖17)用於基準高度。臥床偵測面Pd為對象者40在床30上且對象者40為仰臥狀態時的基準高度。如上所述，若使用臥床偵測面Pd作為基準高度，則可防止將存在對象者40的區域誤認作遮罩區域42。然而，在將臥床偵測面Pd規定為自床面起算的固定高度的情況下，將臥床偵測面Pd用於基準高度與將床面用於基準高度為等效。

另外，對遮罩區域42的大小進行評價，於存在超過所規定的臨界值的大小的遮罩區域42的情況下，判斷為放置著工作台等的狀態。在此情況下，無法保持識別對象者40時的可靠性，且對象者40有可能與物體41接觸，因此較佳為作為物體41的設置不良由報告部24進行報告而代替設定遮罩區域42。

以下，對藉由人識別部22來識別對象者40的技術進行說明。如上所述，床識別部21中對床面進行了檢測，因此人識別部22將床面用於基準而設定多個階段的偵測面。此處，作為在床30上的狀態，假定臥床狀態、扶起上半身的起身狀態、站立的站立狀態此3個狀態。為了檢測各狀態，如圖17般，將作為床面Pb而規定的每個分割區域37的高度用於基準，設定臥床偵測面Pd、起身偵測面Pr、站立偵測面Ps。

臥床偵測面Pd、起身偵測面Pr、站立偵測面Ps是分別使床面Pb在Z方向上僅移位規定量而設定。即，由於床面Pb是針對每個分割區域37決定Z值，因此臥床偵測面Pd、起身偵測面Pr、站立偵測面Ps亦針對每個分割區域37在上方僅相隔規定距離而決定。而且，自床面Pb起算的距離按照臥床偵測面Pd、起身偵測面Pr、站立偵測面Ps的順序變大。舉一例來說，將臥床偵測面Pd設定於自床面Pb起算為10 cm上方，將起身偵測面Pr設定於自床面Pb起算為30 cm上方，將站立偵測面Ps設定於自床面Pb起算為60 cm上方等。臥床偵測面Pd、起身偵測面Pr、站立偵測面Ps是作為用於檢測人在床30上的位置的臨界值而使用。

人識別部22中，若在床30的區域內，在比臥床偵測面Pd更上方存在物體，且在比起身偵測面Pr更上方不存在物體，則判定對象者40為臥床狀態。另外，若在比起身偵測面Pr更上方存在物體，且在比站立偵測面Ps更上方不存在物體，則判定對象者40為扶起上半身的起身狀態。由於起身偵測面Pr設定於床面的上方，因此只要設定適當的起身偵測面Pr，則基本上不產生將翻身或被子的***判定為起身的誤偵測。另外，在比站立偵測面Ps更上方存在物體的情況下，判斷對象者40在床30上站立。

如上所述，人識別部22中，是使用將床面Pb設定為基準的偵測面來偵測對象者40的狀態。上述處理相比於例如使用與對象者40不在床30上的狀態下的圖像的差分圖像的情況，具有處理簡單且亦不耗費對背景圖像進行攝像的工夫的優點。另外，於使用差分圖像的情況下，被子等物體亦作為差量而被檢測出，因此難以與對象者40區分，但若使用偵測面來判定對象者40的狀態，則上述問題不會產生。

上述例中，為了對3種狀態進行區分而檢測，在床面Pb上設定了3個階段的偵測面，但並非必須將偵測面設定為3個階段，亦可設定為1個階段或2個階段，或設定4個階段以上的偵測面。例如，於將開始使用系統的狀態設為臥床狀態的情況下，臥床狀態可不必偵測。即，只要可檢測並非臥床的狀態、即，起身狀態或站立狀態即可，在此情況下只要設定2個階段的偵測面即可。

另外，上述動作中，僅使用了物體相對於偵測面的高度位置，但亦可藉由使用由偵測面切取的面積，而一併判斷物體的大小。例如，在臥床狀態下，Z圖像內由臥床偵測面Pd切取的面積大於由起身偵測面Pr與站立偵測面Ps切取的面積。另外，起身狀態相比於臥床狀態，Z圖像內由臥床偵測面Pd切取的面積變小，由起身偵測面Pr切取的面積增加。藉由使用上述面積的關係，可更準確地把握對象者40的狀態(姿勢)。

例如，只要在床30的範圍內，由起身偵測面Pr切取的面積相對於由臥床偵測面Pd切取的面積的比率大於等於規定的臨界值時，判定為起身狀態即可。只要適當設定上述臨界值，則即便由於對象者40延伸手臂進行伸展而使手臂橫切起身偵測面Pr，上述比率亦小於臨界值，因此可防止檢測為起身狀態，例如，圖18(A)、圖19(A)的中空區域分別表示臥床偵測面Pd內存在對象者40的區域，圖18(B)、圖19(B)的中空區域分別表示起身偵測面Pr內存在對象者40的區域。於圖18(A)和圖18(B)、圖19(A)和圖19(B)中，將(A)圖的中空區域的面積設為E1，將(B)圖的中空區域的面積設為E2，求出比率E2/E1，若將上述比率E2/E1與適當的臨界值進行比較，則可區分起身狀態(圖18(A)和圖18(B))與除此以外的狀態(圖19(A)和圖19(B))。

同樣，若在床30的範圍內，由站立偵測面Ps切取的面積相對於由臥床偵測面Pd切取的面積的比率大於等於規定的臨界值，則判定為對象者40在床30上站立的站立狀態。認為即便對象者40在起身狀態下存在超過站立偵測面Ps的部分，相比於站立狀態，橫穿站立偵測面Ps的面積亦較小，因此可區分站立狀態與起身狀態。

例如，圖20(A)、圖21(A)的中空區域分別表示臥床偵測面Pd內存在對象者40的區域，圖20(C)、圖21(C)的中空區域表示站立偵測面Ps內存在對象者40的區域。另外，圖示例中，圖20(C)中不存在中空區域，從而對象者40不存在。又，圖20(B)、圖21(B)的中空區域表示起身偵測面Pr內存在對象者40的區域。此處，圖20(A)至圖20(C)、圖21(A)至圖21(C)中，將(A)圖中的中空區域的面積設為E1，將(C)圖中的中空區域的面積設為E3，求出比率E3/E1，若將上述比率E3/E1與適當的臨界值進行比較，則可區分起身狀態(圖20(A)至圖20(C))與站立狀態(圖21(A)至圖21(C))。

另外，除床30範圍內的人的狀態(姿勢)以外，床30範圍外的人的狀態亦可藉由將地面的高度用於基準進行檢測。即，如圖22所示，預先根據離地板52的高度而決定傾倒臨界值Thf，Z圖像中成為床30範圍外的像素具有大於傾倒臨界值Thf的Z值時，可判定對象者40的至少一部分露出至床30的範圍外。傾倒臨界值Thf設定為高於地板52且低於床面Pb的值。例如，設定為自地板52起算為10 cm即可。

上述處理中，僅以傾倒臨界值Thf來判定露出至床30的範圍外，但亦可藉由在床30的範圍外一併使用差分圖像而偵測對象者40露出至床30的範圍外。為此，預先將由開始使用系統時所攝像的距離圖像獲得的Z圖像作為背景圖像加以儲存，對自背景圖像減去之後所獲得的Z圖像所得的差分圖像進行二值化。

在開始使用系統時，對象者40為臥床狀態，因此不存在於床30的範圍外。因此，背景圖像中在床30的範圍外不存在物體。與此相對，在自背景圖像減去對象者40露出至床30的範圍外的狀態的Z圖像所得的圖像中，在床30的範圍外存在物體。因此，將差分圖像二值化的圖像中在床30的範圍外的區域內變化的區域的面積(像素數)與規定的臨界值進行比較，若面積大於等於臨界值，則可判定對象者40露出至床30的範圍外。差分圖像中床30的範圍外的值實質上相當於離地板52的高度，因此，二值化的臨界值使用傾倒臨界值Thf即可。

另外，認為在指示開始使用系統時，指示使用開始的看護師或護理師存在於床頭板的附近區域。然而，上述區域為檢測該對象者40的區域外，且在將差分圖像二值化時與地板52一併去除，因此即便包含於背景圖像中亦不會產生問題。

如上所述，藉由床識別部21來識別床30的位置，藉由人識別部22來檢測對象者40相對於床30的姿勢。即，床30與對象者40分離，因此接著在動作判定部23中，對象者40的動作被分類。

作為分類的動作，有對象者40坐於床30的端部的狀態(以下稱為「坐下」)。「坐下」是作為在床30的4邊中的任一邊，對象者40跨及床30的範圍內與範圍外的區域而存在的狀態而檢測出。床識別部21中，可將床30的範圍內與範圍外的區域分離，人識別部23中，可對床30的範圍內與範圍外的區域內的人的存在進行檢測。

利用上述情況，在床30的範圍內與範圍外人的存在區域連續或接近的情況下，判斷為同一個人與床30的端部「交叉」。而且，將上述情況判定為「坐下」。此處，「接近」是指求出床30的範圍內與範圍外的人的存在區域的輪廓線間的距離，所求出的距離為規定的範圍內。輪廓線間的距離只要使用與床30的所注目的邊正交的方向的多根直線上所求出的平均值即可。

另外，求出床30的範圍外人所佔的面積相對於床30的範圍內與範圍外人所佔的面積的整體的比率。針對上述比率設定適當的基準範圍，若比率為基準範圍內，則可判定為「坐下」。在此情況下，可根據對象者40的體型等來調節相對於面積比率的基準範圍，以便提高「坐下」的判定精度。

此外，亦可藉由組合上述兩者的判定，而判定為「坐下」。即，若在交叉狀態下，判定面積比率，則床30的範圍內與範圍外所檢測到的人為對象者40的可能性變高，判定的可靠度提高。

另外，有時在床30上設置著跌落防止用的護欄。特別是對於自床30跌落的可能性較高的對象者40而言，必須設置護欄。即使在設置著上述護欄的情況下，為了進出床30而在床30的至少一個部位設置無護欄的出入口。

於如此設置著護欄的情況下，在Z圖像中藉由未圖示的輸入裝置而預先登錄出入口的位置。護欄相對於床30的安裝位置多數情況下自多個部位(例如6個部位)中選擇，因此作為輸入裝置，採用使用撥碼開關(DIP switch)等來選擇護欄的安裝位置的構成即可。

在藉由輸入裝置所登錄的出入口以外的區域內檢測到上述「交叉」的情況下，判定為正跨越護欄的狀態(以下稱為「跨越」)。

「跨越」的判定與上述「坐下」同樣地，亦可使用床30的範圍內與範圍外所佔的面積。即，求出在出入口以外的位置，床30的範圍外人所佔的面積相對於床30的範圍內與範圍外人所佔的面積的整體的比率。針對上述比率設定適當的基準範圍，若比率超過基準範圍，則判定為「跨越」。在此情況下，只要適當設定基準範圍，則可區分手臂伸出至護欄外的狀態與「跨越」。

動作判定部23中，亦可對作為對象者40「離床」的初期行動的自床30直起腰且離開床30時的動作(以下稱為「離床初期」)進行檢測。在此情況下，使用床30的範圍內與範圍外的區域內人所佔的面積，與「坐下」或「跨越」同樣地將床30的範圍內與範圍外人所佔的面積的合計設為整個人的面積。求出床30的範圍外的人的面積相對於整個人的面積的比率，在上述值成為接近於1的值的情況下(即，在床30的範圍內未檢測到人或檢測到但為微小的情況下)，判定為「離床初期」。換言之，設定接近於1的基準範圍，在上述比率超過基準範圍時判定為「離床初期」。

藉由檢測「離床初期」，無須追蹤對象者40便可對離床的初期階段進行檢測。若使用追蹤對象者40的技術，則存在因某種原因追蹤中斷的情況，但藉由上述技術，不論時間經過均可對「離床初期」進行檢測。

另外，在對象者40自床30跌落的情況下，或對象者40欲自床30離床而跌倒的情況下，必須立即報告。以下，將上述狀態統稱為「跌倒」。動作判定部23中，對「跌倒」進行檢測時，計測狀態所持續的時間。即，僅在床30的範圍外檢測到距離地板52為規定的高度(例如30 cm)以下的物體的情況下，將上述物體判定為人。動作判定部23中，檢測到人的狀態持續至達到所規定的判定時間時判定為「跌倒」。判定時間設定為例如10秒左右即可。

上述「坐下」「跨越」「離床初期」「跌倒」是與時間經過無關地著眼於特定的狀態而進行判定，但若追蹤對象者40的行動歷程，則可進一步提高判定精度。即，在動作判定部23中，對由人識別部22所檢測出的對象者40所佔的區域的代表點(例如重心)的位置進行追蹤。

此處，人識別部22中，使用偵測面來判定對象者40在床30的範圍內的臥床、起身、站立的各狀態，且使用相當於偵測面的傾倒臨界值Thf來判定對象者40在床30的範圍外的存在。因此，關於由各偵測面切取而獲得的對象者40的存在區域，可在床30的範圍內與範圍外分別求出重心。然而，對象者40所佔的區域亦能夠以三維的方式進行檢測而求出重心，且亦可在床30的範圍內與範圍外將X值的最頻值與Y值的最頻值分別用於所追蹤的代表點的X值與Y值。

在綜合床30的範圍內與範圍外的人的區域而判斷人的位置的情況下，將所規定的時間內的代表點的移動距離與適當的臨界值進行比較，可判斷代表點的位置移動是否連續產生。因此，若為不存在連續性的位置移動，則可作為雜訊而予以排除。如此，只要追蹤對象者40的代表點的位置，則可將如對象者40的身體的一部分的移動或寢具的移動等並非對象者40的移動的雜訊排除。

此外，對象者40的代表點是以床30的範圍內為起點，因此在代表點經過自存在於床30的範圍內的狀態移動至床30的端部、且進一步露出至床30的範圍外的移動路徑的情況下，可判斷為離床。藉由附加上述條件，可判定以床30的範圍外為起點的移動路徑是因並非對象者40的人(例如看護師、護理師、探病者等)而產生。即，在追蹤以床30的範圍外為起點的移動路徑的情況下，動作判定部23中不會判定為離床。

然而，在對象者40離床後返回至床30的動作中，必須檢測對象者40已返回至床30上。因此，在以床30的範圍外為起點的移動路徑中在代表點到達床30的範圍內後，根據存在於床30的範圍內的狀態或「坐下」狀態所持續的時間達到規定時間而判定為返回至床30上。上述判定後，將追蹤對象者40的移動路徑時的起點更新為床30的範圍內。即，只要對象者40返回至床30，則可自動恢復至初期狀態。

另外，如上所述的對是否為偵測對象或偵測對象外進行自動判斷的技術亦有時根據使用裝置的環境或對象者40的不同而不需要。理想的是，在此種情況下具備上述技術，而可預先選擇是否進行是偵測對象或偵測對象外的自動判斷。另外，亦可在追蹤到偵測對象外的物體的情況下，若在裝置側進行確認的報告後在規定時間內未進行報告的解除，則向其他裝置進行離床報告，而並非自動確定為偵測對象外且完全不進行報告。

報告部24進行與行動監視處理部20中所檢測出的對象者40的動作對應的報告。此處，報告部24具有根據對象者40而設定對於對象者40的哪一動作如何報告的功能。例如，若對象者40為患者或高齡者，則亦有時即便為起身狀態或坐下狀態亦必須報告給看護師或護理師。

本實施形態的構成中，僅使用距離圖像感測器10來拍攝對象者40，便可判別對象者40的各種動作。並且，亦可任意設定對於哪一動作進行報告。關於對哪一動作進行報告，只要在報告部24設置撥碼開關等進行選擇即可。

報告部24可配置在設置著床30的房間內，理想的是報告給醫務護理部。例如，若預先在報告部24中，設置產生與護士呼叫按鈕分支而使用的接點輸出的功能，則即便為未按下或無法按下護士呼叫按鈕的患者亦可通知離床。

報告部24可與護士呼叫按鈕之類的操作裝置建立關聯而進行動作。即，在報告部24中，除接收動作判定部23的判定結果以外，亦可接收來自人所操作的操作裝置的輸入。在此情況下，藉由動作判定部23的判定結果與操作裝置的輸入的組合而對動作判定部23的判定結果的報告的有無進行切換。

例如，對於要求絕對安靜等靜止狀態的對象者40，只要利用由動作判定部23檢測到對象者40進行移動時與護士呼叫按鈕被按下時的邏輯和，則選擇該報告部24向醫務護理部進行報告的動作即可。另外，對於容許移動的對象者40，只要在由動作判定部23檢測到對象者40進行移動的時間點，選擇不向醫務護理部進行報告而設為預報告狀態的動作即可。在此情況下，若自預報告狀態在規定時間內護士呼叫按鈕被按下，則報告部24解除預報告狀態而恢復至原本的狀態，若自預報告狀態在規定時間內護士呼叫按鈕未被按下，則進行向醫務護理部報告的動作。

如上所述，在報告部24中，不僅使用基於距離圖像的判定結果，亦一併使用來自護士呼叫按鈕之類的操作裝置的輸入，藉此可實現與對象者40的動作對應的理想的報告。此處，操作裝置並不限定於護士呼叫按鈕，如下所述，亦可為床邊終端的觸控面板等。

另外，在報告部24中設置利用鋪設於建築物內的護士呼叫通訊網或區域網路(LAN)等的通訊功能，只要將行動監視處理部20的判定結果通知給醫務護理部，則可遠距離監視對象者40的動作的內容。在此情況下，可將對象者40的所有各種動作狀態作為狀態信號而輸出，並利用報告接收側的機器(護士呼叫主機等)以僅通知所期望的動作的方式進行遮蔽(mask)。另外，藉由使對象者40的動作狀態資訊重疊於與護士呼叫主機連動的機構內個人手持式電話系統(Personal handy-phone System，PHS)交換機或面向資訊終端的無線傳輸機等，而即便看護師或護理師不在醫務護理部內時亦可使用PHS或尋呼機(pager)等來把握對象者40的行動，從而採取迅速的對策。

如上所述，本實施形態中所使用的距離圖像感測器10投射強度調變光，並且使用在與調變信號同步的多個受光時序內接收強度調變光時的受光量而生成距離圖像。因此，若使受光量平均化或使用特定受光時序的受光量，則可獲得濃淡圖像。

此外，亦可設置自發光元件13投射強度調變光並藉由攝像元件15進行攝像的期間、與自發光元件13不投射強度調變光而藉由攝像元件15進行攝像的期間，使用兩個期間的受光量而獲得已去除環境光成分的濃淡圖像。在已去除環境光成分的濃淡圖像中，可僅對經強度調變光照射的物體進行攝像，並且藉由將近紅外線用於強度調變光，可不妨礙對象者40的就寢，且於夜間亦可實現夜視。

因此，在對於藉由行動監視處理部20所判別的動作，必需目視確認的情況下，亦可設置切換為濃淡圖像的功能。此處，濃淡圖像可在對於藉由行動監視處理部20所判別的動作未進行報告的時間點以後加以顯示，亦可預先在報告部24中設置用來儲存每一規定時間的濃淡圖像的功能，自報告的時間點起回溯且顯示濃淡圖像。若設置此種功能，則不僅進行動作的通知，看護師或護理師亦可目視且確認動作的內容，因此可採取更適當的對策。

然而，上述功能可在必需看護或護理且獲得對象者40或家人同意的情況下利用。另外，於觀察臉部成為問題的情況下，亦可藉由預先設置檢測臉部的部分的功能，並利用數位處理來對臉部的部分進行遮蔽，而禁止臉部顯示。上述動作亦可將濃淡圖像替換成距離圖像。另外，亦可使用距離圖像與濃淡圖像兩者。即，以下說明中，對濃淡圖像進行說明的儲存或傳送的處理可對距離圖像與濃淡圖像的至少一方進行。距離圖像中，用於把握對象者40的行動的資訊量充分，但用於特別指定個人的資訊量少，因此就保護隱私(privacy)方面而言，比濃淡圖像更優異。

對儲存濃淡圖像的情況下的動作進行更詳細說明。如圖23所示，報告部24包括儲存濃淡圖像的圖像儲存部241、及將圖像傳送至其他裝置的通訊處理部242。圖像儲存部241將自距離圖像感測器10輸出的最新的固定時間(例如30秒)的濃淡圖像作為動態圖像(例如30圖框/秒)而加以儲存。即，圖像儲存部241如環緩衝區(ring buffer)般具有依次更新所儲存的濃淡圖像的功能。另外，通訊處理部242選擇儲存於圖像儲存部241中的濃淡圖像與自距離圖像感測器10輸出的濃淡圖像並傳送至其他裝置。此處，其他裝置假定為設置於醫務護理部的接收裝置等。

通訊處理部242將濃淡圖像傳送至醫務護理部的時序是根據動作判定部23的輸出內容而決定。動作判定部23包括偵測人的特定動作的特定動作偵測部231，特定動作偵測部231所偵測的動作為離床或跌倒等。特定動作偵測部231對基於距離圖像而規定的特定動作進行偵測後，報告部24將偵測到動作的時間點前後的規定期間(例如前後各30秒而為1分鐘)內的濃淡圖像自圖像儲存部241讀出並自通訊處理部242傳送至其他裝置。此處，報告部24可視需要而將自距離圖像感測器10輸出的濃淡圖像亦一併傳送至其他裝置。

藉由上述動作，在設置於醫務護理部的接收裝置之類的其他裝置中，可確認對象者40進行特定行動前後的活動。即，即便未前往病房，亦可確認對象者40的特定行動。

上述動作中，報告部24包括將濃淡圖像傳送至其他裝置的通訊處理部242，但如圖24所示，亦可包括儲存規定期間內的濃淡圖像的注目圖像儲存部243來代替通訊處理部242。注目圖像儲存部243以偵測到特定動作偵測部231所規定的特定動作為契機，儲存偵測時間點前後的規定期間內的濃淡圖像。儲存於注目圖像儲存部243中的濃淡圖像使用儲存於圖像儲存部241中的濃淡圖像與自距離圖像感測器10輸出的濃淡圖像。即，注目圖像儲存部243所儲存的濃淡圖像中，比動作的偵測時間點更前的濃淡圖像使用自圖像儲存部241傳送的濃淡圖像，比動作的偵測時間點更後的濃淡圖像使用自離圖像感測器10輸出的濃淡圖像。

如上所述，注目圖像儲存部243保存對象者40進行特定動作前後的規定期間內的濃淡圖像，因此可事後確認對象者40的動作的前後行動。上述構成中，在報告部24中儲存濃淡圖像，且不將有關個人隱私的濃淡圖像傳送至其他裝置，因此容易確保安全性。為了進一步提高安全性，只要將儲存於注目圖像儲存部243中的濃淡圖像加密即可。

較佳為預先將儲存於注目圖像儲存部243中的濃淡圖像與所儲存的時間建立對應關係。另外，注目圖像儲存部243使用如快閃記憶體或硬碟裝置般儲存容量大的儲存裝置，進而較佳為相對於裝置可裝卸的可搬型。在此情況下，可將注目圖像儲存部243自裝置分離並回收，對多個對象者40的特定動作與上述動作的前後行動的關係進行總括分析。

此外，如圖25所示，亦可在報告部24中設置上述圖像儲存部241、通訊處理部242及注目圖像儲存部243。在採用上述構成的情況下，特定動作偵測部231偵測到特定動作時，並非將偵測時間點前後的規定期間內的濃淡圖像立即傳送至其他裝置，而是由注目圖像儲存部243暫時儲存濃淡圖像。此時，通訊處理部242向其他裝置僅通知特定動作偵測部231已偵測到特定的動作。

上述動作中，若自其他裝置要求濃淡圖像的傳送，則讀出儲存於注目圖像儲存部243中的濃淡圖像，並通過通訊處理部242而將濃淡圖像傳送至其他裝置。另外，通訊處理部242可構成為不進行濃淡圖像的傳送。報告部24構成為針對來自其他裝置的要求而自注目圖像儲存部243讀出濃淡圖像，並將所讀出的濃淡圖像傳送至其他裝置，相比於將所有濃淡圖像傳送至其他裝置的情況，使通訊量(traffic)降低。即，其他裝置僅指定必要的濃淡圖像並自報告部24傳送，因此通訊量降低，且其他裝置中所處理的濃淡圖像的處理量降低。並且，濃淡圖像分散儲存於針對每個床30所設置的監視裝置的注目圖像儲存部243中，其他裝置無須針對多台床30蓄積濃淡圖像，因此其他裝置無需大的儲存容量。

此外，通訊處理部242的功能僅設為向其他裝置通知偵測到特定動作的功能，若設為不將儲存於注目圖像儲存部243中的濃淡圖像傳送至其他裝置，則容易確保可能包含個人資訊的濃淡圖像的安全性。在此情況下，為了提高安全性，亦只要將濃淡圖像加密即可。

以上所說明的動作是以使用濃淡圖像的情況為例進行說明，但如上所述，濃淡圖像的儲存或傳送的處理可針對距離圖像與濃淡圖像的至少一方來進行。

另外，床識別部21、人識別部22、動作判定部23、報告部24可藉由在電腦中執行程式而實現。電腦除通用的電腦以外，亦可使用作為床邊終端而眾所周知的病房用電腦。床邊終端包括觸控面板，且與用來集中管理電子病例的顯示、投藥順序等醫療資訊的醫療資訊伺服器等構建LAN。而且，上述床邊終端亦具備作為網際網路之類的廣域通訊網的終端裝置的功能或進行電視廣播的視聽的功能等。

因此，不使用專用的裝置，藉由在通用的電腦或既存的電腦中執行程式，而提供上述功能。另外，在此情況下，與使用專用的裝置的情況相比，成本增加得以受到抑制。在使用上述電腦的情況下，與其他裝置的通訊使用IEEE802.3等通訊規格，與距離圖像感測器10的連接使用通用串列匯流排(Universal Serial Bus，USB)、IEEE802.3等通訊規格即可。

如上所述，報告部24有時採用如下構成：藉由不僅使用動作判定部23的判定結果且一併使用來自操作裝置的輸入，而對報告的有無進行切換。因此，如上所述，在電腦中執行程式的情況下，作為操作裝置，使用鍵盤或觸控面板等即可。

目前，如圖26所示，假定使用具備觸控面板的床邊終端25。在對象者40自床30的移動受到禁止的情況下，報告部24在藉由動作判定部23檢測到對象者40的移動或床邊終端25的觸控面板被觸碰時，向醫務護理部報告即可。

另外，在容許對象者40自床30移動的情況下，報告部24在藉由動作判定部23而檢測到對象者40的移動時，成為預報告狀態，之後若在規定時間內床邊終端25的觸控面板被觸碰，則解除預報告狀態。在此情況下，若自預報告狀態後超過規定時間亦未與觸控面板接觸，則報告部24進行向醫務護理部報告的動作。即，判斷為對象者40在床30上起身、離床前的行動並向醫務護理部報告。另外，關於在預報告狀態下觸碰床邊終端25的觸控面板的行為，除對象者40有意地解除預報告狀態的情況以外，亦存在藉由床邊終端來視聽電視廣播的情況、觀察診療引導的情況等。在上述情況下，不進行向醫務護理部的報告而解除預報告狀態。

此外，亦可在觸碰觸控面板時，與觸控面板上的操作內容連動地進行預報告狀態的解除判斷。上述動作中，可判斷是有意識地進行其他功能操作還是進行離床行動時身體觸碰而支持無意義的操作部，以更準確地進行預報告狀態的解除。

以上，以特定實施例為中心對本發明進行了說明，但在本發明的主旨及隨附申請專利範圍內且在上述技術領域內存在多種變形、變更或修正，因此上述說明及圖式應理解為並不限定本發明的技術思想而是作為例示。

10．．．距離圖像感測器

11．．．投光裝置

12．．．攝像裝置

13．．．發光元件

14．．．投光光學系統

15．．．攝像元件

16．．．受光光學系統

16A．．．光軸

17．．．調變信號生成部

18．．．時序控制部

19．．．運算處理部

20．．．行動監視處理部

21．．．床識別部

22．．．人識別部

23．．．動作判定部

24．．．報告部

25．．．床邊終端

30．．．床

31．．．支架

33．．．腳輪

34．．．底板

35．．．支柱板

36．．．床頭板

37．．．分割區域

38．．．工作台

40．．．對象者

41．．．物體

42．．．遮罩區域

51．．．壁面

52．．．地面

231．．．特定動作偵測部

241．．．圖像儲存部

242．．．通訊處理部

243．．．注目圖像儲存部

Fv．．．視野範圍

Ps．．．站立偵測面

Pr．．．起身偵測面

Pd．．．臥床偵測面

Pb．．．床面

圖1是表示本發明的一實施形態的監視裝置的整體構成的方塊圖。

圖2(A)是表示上述監視裝置的使用例的立體圖，圖2(B)是表示上述監視裝置的構成例的立體圖。

圖3是表示上述監視裝置中所使用的距離圖像感測器的方塊圖。

圖4是上述監視裝置中的座標轉換的原理說明圖。

圖5(A)～圖5(C)是上述監視裝置中的座標轉換的原理說明圖。

圖6是表示上述監視裝置的另一使用例的立體圖。

圖7(A)、圖7(B)是上述監視裝置中的檢測床的端部的動作的說明圖。

圖8是上述監視裝置中視野區域不恰當時的動作說明圖。

圖9(A)是上述監視裝置中的分割區域的說明圖，圖9(B)是上述監視裝置中的床面的說明圖。

圖10是上述監視裝置的動作說明圖。

圖11是上述監視裝置的動作說明圖。

圖12是上述監視裝置的動作說明圖。

圖13是上述監視裝置的動作說明圖。

圖14是表示上述監視裝置中物體重疊於床上的例子的立體圖。

圖15(A)、圖15(B)是表示上述監視裝置中遮罩區域的設定例的動作說明圖。

圖16(A)、圖16(B)是表示上述監視裝置中物體重疊於床上的例，圖16(A)是平面圖，圖16(B)是側視圖。

圖17是表示上述監視裝置中的偵測面的設定例的圖。

圖18(A)、圖18(B)是上述監視裝置的動作說明圖。

圖19(A)、圖19(B)是上述監視裝置的動作說明圖。

圖20(A)～圖20(C)是上述監視裝置的動作說明圖。

圖21(A)～圖21(C)是上述監視裝置的動作說明圖。

圖22是上述監視裝置的動作說明圖。

圖23是表示上述監視裝置的另一構成例的方塊圖。

圖24是上述監視裝置的又一構成例的方塊圖。

圖25是表示上述監視裝置的其他構成例的方塊圖。

圖26是表示上述監視裝置中配置著床邊終端的例的立體圖。

10．．．距離圖像感測器

20．．．行動監視處理部

21．．．床識別部

22．．．人識別部

23．．．動作判定部

24．．．報告部

Claims (29)

1. 一種監視裝置，其特徵在於包括：距離圖像感測器，生成像素值為至物體為止的距離值的距離圖像，並且在視野區域內包含整個作為監視對象的床；床識別部，使用上述距離圖像而抽出上述床的位置；人識別部，對上述距離圖像中藉由上述床識別部所識別出的上述床的範圍內與範圍外人所佔有的區域進行檢測；動作判定部，根據藉由上述床識別部所檢測出的上述床與藉由上述人識別部所檢測出的人的區域的組合而判別人相對於上述床的動作；以及報告部，報告上述動作判定部的判定結果。
2. 如申請專利範圍第1項所述之監視裝置，其中上述床識別部是在上述床的長度方向及短邊方向上分別求出相對於放置著上述床的地面為適當高度以上的高度的次數分佈，將次數橫跨適當臨界值的位置檢測為上述床的長度方向及短邊方向上的端部的位置。
3. 如申請專利範圍第2項所述之監視裝置，其中上述床識別部是將由上述床的長度方向及短邊方向上的端部包圍的矩形範圍內作為上述床的範圍內，將上述床的範圍內的區域在上述床的長度方向上分割成多個分割區域，針對每個上述分割區域求出與高度相關的代表值，而且將自上述代表值減去規定的偏移值所得的值用於上述床的每個上述分割區域的基準高度。
4. 如申請專利範圍第3項所述之監視裝置，其中上述床識別部是使用上述每個分割區域的高度的平均值與最頻 值中的一個作為上述分割區域的上述代表值。
5. 如申請專利範圍第3或4項所述之監視裝置，其中上述床識別部是對上述分割區域的上述代表值設置著上限值，在上述代表值超過上述上限值的情況下不採用上述代表值。
6. 如申請專利範圍第3或4項所述之監視裝置，其中上述床識別部是設置著相對於上述分割區域的上述代表值的高度臨界值，在規定個數以上的上述分割區域內上述代表值超過上述高度臨界值的情況下，判斷上述床的位置為異常。
7. 如申請專利範圍第3或4項所述之監視裝置，其中上述床識別部是在抽出上述床的位置後，立即將上述床的範圍內且位於比相對於上述分割區域的基準高度為規定的除外臨界值更上方的物體的存在範圍儲存為自上述人識別部中檢測上述人的區域除外的遮罩區域。
8. 如申請專利範圍第3或4項所述之監視裝置，其中上述人識別部是設定至少一個相對於上述床識別部所檢測出的上述每個分割區域的基準高度而在上方僅隔規定距離的偵測面，若檢測到橫穿上述偵測面的物體，則判定為關於上述偵測面所規定的上述床的範圍內的上述人的動作。
9. 如申請專利範圍第3或4項所述之監視裝置，其中上述人識別部是在上述床識別部所檢測出的上述床的範圍外設定自放置著上述床的地板起算為規定高度的傾倒臨界值，若在上述床範圍外比上述傾倒臨界值更高的位置上檢 測到物體，則判定上述人存在於上述床的範圍外。
10. 如申請專利範圍第3或4項所述之監視裝置，其中上述人識別部儲存上述床識別部所檢測出的上述床範圍外的背景圖像，在之後獲得的圖像中產生相對於上述背景圖像的變化的區域的面積大於等於規定的臨界值時，判定上述人存在於上述床的範圍外。
11. 如申請專利範圍第8項所述之監視裝置，其中上述人識別部具有偵測上述人在上述床上的臥床狀態的臥床偵測面與偵測上述人在上述床上的起身狀態的起身偵測面以作為上述偵測面，在上述人橫穿上述臥床偵測面與上述起身偵測面時，求出上述起身偵測面中存在上述人的面積相對於上述臥床偵測面中存在上述人的面積的比率，在上述比率大於等於規定的臨界值時判定為起身狀態。
12. 如申請專利範圍第8項所述之監視裝置，其中上述人識別部具有偵測上述人在上述床上的臥床狀態的臥床偵測面與偵測上述人在上述床上的站立狀態的站立偵測面以作為上述偵測面，在上述人橫穿上述臥床偵測面與上述站立偵測面時，求出上述起身偵測面中存在上述人的面積相對於上述臥床偵測面中存在上述人的面積的比率，在上述比率大於等於規定的臨界值時判定為站立狀態。
13. 如申請專利範圍第3或4項所述之監視裝置，其中上述動作判定部是在上述人所佔的區域與上述床的長度方向及短邊方向的端部交叉時，判定為上述人坐於上述床上的狀態。
14. 如申請專利範圍第3或4項所述之監視裝置，其中上述動作判定部是在上述床的長度方向及短邊方向的端部處上述人所佔的區域跨及上述床的範圍內與範圍外，且上述床的範圍外上述人所佔的區域的面積相對於上述人所佔的區域的面積的比率為規定的基準範圍內時，判定為上述人坐於上述床上的狀態。
15. 如申請專利範圍第3或4項所述之監視裝置，其中上述動作判定部在上述床上設置著用於防止跌落的護欄的情況下可預先指定護欄的位置，在上述人所佔的區域與上述護欄交叉時，判定為上述人正跨越上述護欄的狀態。
16. 如申請專利範圍第3或4項所述之監視裝置，其中上述動作判定部在上述床上設置著用於防止跌落的護欄的情況下可預先指定護欄的位置，在上述人所佔的區域相對於上述護欄跨及上述床的範圍內與範圍外，且上述床範圍外上述人所佔的區域的面積相對於上述人所佔的區域的面積的比率超過規定的基準範圍時，判定為上述人正跨越上述護欄的狀態。
17. 如申請專利範圍第3或4項所述之監視裝置，其中上述動作判定部是在上述床的範圍外上述人所佔的區域的面積相對於上述床的範圍內與範圍外上述人所佔的區域的面積的比率超過規定的基準範圍時，判定為開始離床。
18. 如申請專利範圍第3或4項所述之監視裝置，其中上述動作判定部是在上述床的範圍外檢測到相對於放置著上述床的地面為規定高度以下的物體的狀態持續規定的判 定時間時，判定為上述人跌倒的狀態。
19. 如申請專利範圍第3或4項所述之監視裝置，其中上述動作判定部追蹤上述床的範圍內與範圍外所檢測到的上述人的代表點的位置，在位置的移動為不連續時不判定為上述人的移動。
20. 如申請專利範圍第19項所述之監視裝置，其中上述動作判定部是在追蹤上述人的上述代表點的位置時，在以上述床的範圍內為起點的情況下判定為上述人的行動，在以上述床的範圍外為起點的情況下且在移動至上述床的範圍內後處於上述床的範圍內的狀態的持續時間達到規定時間時，將追蹤的起點更新為上述床的範圍內。
21. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之監視裝置，其中上述距離圖像感測器具有將關於距離圖像所規定的座標系統轉換為放置著上述床的空間的座標系統的功能。
22. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之監視裝置，其中上述報告部具有將上述人的動作與報告內容建立對應關係的功能。
23. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之監視裝置，其中上述報告部具有向另外設置的接收裝置通知報告內容的通訊功能。
24. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之監視裝置，其中上述報告部除接收上述動作判定部的判定結果以外，亦接收來自人所操作的操作裝置的輸入，並藉由上述 動作判定部的判定結果與上述操作裝置的輸入的組合而切換上述動作判定部的判定結果的報告的有無。
25. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之監視裝置，其中上述距離圖像感測器具有生成距離圖像及濃淡圖像的功能，上述報告部在報告上述人的動作後輸出距離圖像與濃淡圖像中的至少一個。
26. 如申請專利範圍第25項所述之監視裝置，其中上述動作判定部包括偵測上述人的特定動作的特定動作偵測部，上述報告部包括：圖像儲存部，儲存上述距離圖像感測器所生成的距離圖像與濃淡圖像中的至少一個；以及通訊處理部，將上述特定動作偵測部偵測到人的特定動作的時間點前後的規定期間內的上述距離圖像與上述濃淡圖像中的至少一個自上述圖像儲存部及上述距離圖像感測器傳送至其他裝置。
27. 如申請專利範圍第25項所述之監視裝置，其中上述動作判定部包括偵測上述人的特定動作的特定動作偵測部，上述報告部包括：圖像儲存部，儲存上述距離圖像感測器所生成的距離圖像與濃淡圖像中的至少一個；以及注目圖像儲存部，儲存上述特定動作偵測部偵測到人的特定動作的時間點前後的規定期間內的上述距離圖像與上述濃淡圖像中的至少一個。
28. 如申請專利範圍第25項所述之監視裝置，其中上述動作判定部包括偵測上述人的特定動作的特定動作偵測部，上述報告部包括：圖像儲存部，儲存上述距離圖像感 測器所生成的距離圖像與濃淡圖像中的至少一個；注目圖像儲存部，儲存上述特定動作偵測部偵測到人的特定動作的時間點前後的規定期間內的上述距離圖像與上述濃淡圖像中的至少一個；以及通訊處理部，向其他裝置通知上述特定動作偵測部已偵測到人的特定動作。
29. 一種用於使電腦作為下述各部而發揮功能的程式，上述各部為：床識別部，使用自距離圖像感測器獲得的下述距離圖像而抽出上述床的位置，上述距離圖像感測器生成像素值為至物體為止的距離值的距離圖像，並且在視野區域內包含整個作為監視對象的床；人識別部，對上述距離圖像中由上述床識別部所識別出的上述床的範圍內與範圍外人所佔有的區域進行檢測；動作判定部，根據藉由上述床識別部所檢測出的上述床與藉由上述人識別部所檢測出的人的區域的組合而判別人相對於上述床的動作；以及報告部，報告上述動作判定部的判定結果。