WO2016027406A1 - 制御システムおよびセンサユニット - Google Patents

Abstract

　制御システム（１００）は、第１の検知範囲内の人の存在の有無を検知する第１の人検知部（１）と、第１の検知範囲と重複した第２の検知範囲を有し、第２の検知範囲内の人の存在の有無を検知する第２の人検知部（２）と、人の存在の有無を判断する判断モードを複数有する判断部（３２）と、判断部（３２）の判断結果に基づいて制御信号を制御対象に送信する送信部（３１）と、制御信号を受信し、制御信号に応じて動作モードを切り替える制御対象となる負荷（５）とを有し、判断部（３２）は、負荷（５）が第１の動作モードのときに、少なくとも第１の人検知部（１）の検知結果に基づき、人の存在の有無を判断する第１の判断モードで動作し、負荷（５）が第１の動作モードと異なる第２の動作モードのときに、第２の人検知部（２）の検知結果に基づき、人の存在の有無を判断する第２の判断モードで動作する。

Description

制御システムおよびセンサユニット

　本発明は、制御システムおよびセンサユニットに関する。

　従来、センサカメラとセンサ装置を有し、監視領域が暗い場合には、センサ装置で人体検出を行い、気温と体温との差が小さい環境の場合であって、監視領域が十分に明るいときにはセンサカメラで人体検出を行う人体検出システムが知られている。（例えば、特許文献１を参照）。

特開２００９－１４６１７６号公報

　しかしながら、特許文献１に記載の人体検出システムは、センサの監視領域の周囲環境に基づいて、センサカメラとセンサ装置を切り替えるものであって、周囲環境を検知するために、例えば周囲の明るさを検知するセンサを設ける必要があり、周囲の明るさを検知するセンサを設けない場合、検知手段を切り替えるためにユーザが自分の判断で手入力する必要があった。

　そこで、本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであって、センサユニットと別体に周囲環境を検知するためのセンサを設けなくても自動的に負荷に対して適切な判断モードで人の存在の有無を判断することができる制御システムおよびセンサユニットを提供することを目的とする。

　本発明の一態様に係る制御システムは、暗くても感度低下を引き起こすことなく検知範囲内の人の存在の有無を検知する第１の人検知部と、第１の人検知部と重複した検知範囲を有し、検知範囲を撮像する撮像部を備え、撮像部が撮像した画像に基づいて検知範囲内の人の存在の有無を検知する第２の人検知部と、人の存在の有無を判断する判断モードを複数有する判断部と、判断部の判断結果に基づいて制御信号を制御対象に送信する送信部と、制御信号を受信し、それに応じて動作モードを切り替える制御対象となる負荷と、を有し、判断部は、負荷が第１の動作モードのときに、少なくとも第１の人検知部の検知結果に基づき、人の存在の有無を判断する第１の判断モードで動作し、負荷が第１の動作モードと異なる第２の動作モードのときに、第２の人検知部の検知結果に基づき、人の存在の有無を判断する第２の判断モードで動作することを特徴とする。

　本発明の一態様に係るセンサユニットは、暗くても感度低下を引き起こすことなく検知範囲内の人の存在の有無を検知する第１の人検知部と、第１の人検知部と重複した検知範囲を有し、検知範囲を撮像する撮像部を備え、撮像部が撮像した画像に基づいて検知範囲内の人の存在の有無を検知する第２の人検知部と、人の存在の有無を判断する判断モードを複数有する判断部と、判断部の判断結果に基づいて負荷に対して当該負荷の動作モードを切り替える制御信号を送信する送信部と、を有し、判断部は、負荷が第１の動作モードのときに、少なくとも第１の人検知部の検知結果に基づき、人の存在の有無を判断する第１の判断モードで動作し、負荷が第１の動作モードと異なる第２の動作モードのときに、第２の人検知部の検知結果に基づき、人の存在の有無を判断する第２の判断モードで動作することを特徴とする。

　本発明の一態様に係る制御システムおよびセンサユニットは、制御対象となる負荷の動作モードに応じて最適な判断モードを切り替えることで、センサユニットと別体に周囲環境を検知するためのセンサを設けなくても自動的に負荷に対して適切な判断モードで人の存在の有無を判断することができる。

図１は、実施形態１に係る制御システムのブロック図である。 図２は、実施形態１に係るセンサユニットの検知範囲の一例を示す平面図である。 図３は、実施形態１に係る制御システムの動作フローチャートである。 図４は、実施形態２に係る制御システムブロック図である。 図５は、実施形態２に係る制御システムの第２の判断モードに切り替えた後の動作フローチャートである。 図６は、実施形態３に係る制御システムの第１の判断モードにおける動作フローチャートである。 図７は、実施形態５に係る制御システムの解析画像の処理のフローチャートである。 図８は、実施形態５に係る制御システムの静止領域の検出のフローチャートである。 図９は、実施形態５に係る解析画像の検知範囲のラベリングの一例を示す平面図である。

　以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示す。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、ステップおよびステップの順序等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、より好ましい形態を構成する任意の構成要素として説明する。

　（実施形態１）
　以下、実施形態１に係る制御システム１００について図１－３を用いて説明する。

　図１は、制御システム１００のブロック図である。図１に示すように、制御システム１００は、センサユニット１１０および負荷５を備える。センサユニット１１０は、人感センサ１、画像センサ２および制御部３を備える。制御システム１００は、第１の人検知部として、例えば夜間のように、暗くても感度低下を引き起こすことなく第１の検知範囲内の人の存在の有無を検知する少なくとも１つの人感センサ１と、第２の人検知部として、第１の検知範囲と重複した第２の検知範囲を有し、その第２の検知範囲を撮像する撮像部２１と撮像部２１で撮像した画像に基づいて人の存在の有無を検知する画像処理部２２とを備える画像センサ２と、人の存在の有無を判断する判断モードを複数有する判断部３２および判断部３２の判断結果に基づいて制御信号を制御対象に送信する送信部３１を備える制御部３と、制御信号を受信し、制御信号に応じて動作モードを切り替える制御対象となる負荷５と、を有する。

　負荷５は、少なくとも「作動」、「停止」の二つの動作モードを有するものであり、例えば、照明装置、エアコンなどが挙げられ、特に限定しない。以下、説明の便宜上、負荷５を照明装置５として説明するが、照明装置の種類などを特に限定しない。また、照明装置５は、少なくとも「点灯」、「消灯」の二つの動作モードを有する。なお、「作動」、「停止」の二つの動作モードを有するものに限らず、例えば負荷が照明装置５である場合には「調光」、「調色」等のように三つ以上の動作モードを有するものであってもよい。

　判断部３２は、人感センサ１および画像センサ２が共に人の存在ありと検出した場合、第１および第２の検知範囲内に人が存在していると判断する第１の判断モードと、画像センサ２が人の存在ありと検出した場合、第２の検知範囲内に人が存在していると判断する第２の判断モードと、を有する。また、判断部３２は、照明装置５の動作モードに応じて、第１の判断モードと第２の判断モードとを切り替える。

　例えば、判断部３２は、照明装置５が消灯しているときに第１の判断モードで人の存在の有無を判断し、照明装置５が点灯しているときに第２の判断モードで人の存在の有無を判断する。

　送信部３１は、判断部３２の人の存在の有無の判断結果に基づいて照明装置５に対して制御信号を送信する。

　例えば、送信部３１は、照明装置５が消灯しているとき、判断部３２が第１の判断モードで人が存在していると判断した場合に、照明装置５に対して点灯を指示する制御信号を送信する。送信部３１は、照明装置５が点灯しているとき、判断部３２が第２の判断モードで人が存在していないと判断した場合に、照明装置５に対して消灯を指示する制御信号を送信する。

　センサユニット１１０は、例えば４つの人感センサ１と１つの画像センサ２とを備えるが、各種センサの数が必要に応じて適宜変更することができるものであって、特に限定しない。

　図２は、センサユニット１１０の検知範囲１０の一例を示す平面図である。図２に示すように、第１の人検知部の各人感センサの検知範囲は、それぞれ検知範囲１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄである。第１の検知範囲は、検知範囲１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄからなる。第２の人検知部（つまり画像センサ２）の第２の検知範囲は、検知範囲２ａである。画像センサ２の検知範囲２ａは、人感センサ１の各人感センサの検知範囲１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄと重複している。以下、人感センサ１の検知範囲１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄと画像センサ２の検知範囲２ａとの重複する部分（図２の斜線を引いている領域）をセンサユニット１１０の検知範囲１０とする。

　図３は、制御システム１００の動作フローチャートである。

　照明装置５が消灯しているとき、制御システム１００の判断部３２は、第１の判断モードで人の存在の有無を判断する（ステップＳ３１１）。

　ステップＳ３１２では、人感センサ１および画像センサ２が共に人の存在ありと検出した場合、判断部３２は、検知範囲１０内に人が存在していると判断する。そうでなければ、つまり、人感センサ１または画像センサ２の少なくともどちらか一方が人の存在がないと検出した場合、判断部３２は、検知範囲１０内に人が存在していないと判断する。例えば、図３に示すように、先に人感センサ１が人の存在ありと検出した場合、画像センサ２も人存在有りと検出した場合に、判断部３２は、検知範囲１０内に人が存在していると判断する。一方、先に画像センサ２が人存在有りと検出した場合、人感センサ１も人存在有りと検出した場合に、判断部３２は、検知範囲１０内に人が存在していると判断する。なお、図３では説明の便宜上、人感センサ１および画像センサ２のいずれかが先に人の存在ありと検出したと仮定して記載しているが、人感センサ１および画像センサ２が同時に人の存在ありと検出するものであってもよい。

　ステップＳ３１２において、判断部３２が、人が存在していると判断する場合、ステップＳ３１３に進行する。ステップＳ３１２において、判断部３２が、人が存在していないと判断する場合、ステップＳ３１１に戻って、引き続き、第１の判断モードで人の存在の有無を判断する。

　ステップＳ３１３で、送信部３１は、照明装置５に対して点灯を指示する制御信号を送信する。そして、判断部３２は、判断モードを第１の判断モードから第２の判断モードに切り替えて（ステップＳ３１４）、ステップＳ３１５に進行する。

　ステップＳ３１５で、制御システム１００の判断部３２は、画像センサ２の検出結果に基づいて人の存在の有無を判断する。画像センサ２が、人の存在ありと検出しなかった場合（ステップＳ３１５のＮＯ）、判断部３２は、検知範囲１０内に人が存在していないと判断し、ステップＳ３１６に進行する。画像センサ２が、人の存在ありと検出した場合、判断部３２は、検知範囲１０内に人が存在していると判断し、引き続き第２の判断モードで人の存在の有無を判断する（ステップＳ３１５のＹＥＳ）。

　ステップＳ３１６で、送信部３１は、照明装置５に対して消灯を指示する制御信号を送信する。そして、判断部３２は、判断モードを第２の判断モードから第１の判断モードに切り替えて（ステップＳ３１７）、制御システム１００の動作はステップＳ３１１に戻って上記動作を繰り返す。

　センサユニット１１０は、人感センサ１と、画像センサ２と、人の存在の有無を判断する判断モードを複数有する判断部３２および判断部３２の判断結果に基づいて照明装置５に対して照明装置５の動作モードを切り替える制御信号を送信する送信部３１を備える制御部３と、を有する。判断部３２は、照明装置５が「消灯」の動作モードのときに、少なくとも人感センサ１の検知結果に基づいて人の存在の有無を判断する第１の判断モードで動作し、照明装置５が「点灯」の動作モードのときに、画像センサ２の検知結果に基づいて人の存在の有無を判断する第２の判断モードで動作する。

　制御システム１００およびセンサユニット１１０は、照明装置５の「点灯」、「消灯」の動作モードに応じて最適な判断モードを自動的に切り替えることができる。そのため、制御システム１００およびセンサユニット１１０は、センサユニット１１０と別体に周囲環境を検知するためのセンサを設けなくても、照明装置５に対して適切な判断モードで人の存在の有無を判断することができる。

　なお、本実施形態において、第１の人検知部を人感センサとして説明したが、その限りではなく、例えば、超音波センサなどのような、暗くても感度低下を引き起こすことがないセンサであればよい。また、センサユニット１１０は、４つの人感センサを備えるとしているが、センサの数と種類を限定するものではなく、例えば、２つの人感センサと１つの超音波センサからなってもよい。

　また、説明の便宜上、送信部３１と、判断部３２と、が制御部３に設けられるようにが、それに限定しない。

　また、第１の判断モードは、人感センサ１および画像センサ２が共に人の存在ありと検出した場合にのみ検知範囲１０内に人が存在していると判断すると説明したが、その限りではなく、例えば、人感センサ１が人の存在ありと検出したら、検知範囲１０内に人が存在していると判断してもよい。

　また、制御システム１００およびセンサユニット１１０は、ステップＳ３１３とステップＳ３１４とを同時に行ってもよい。すなわち、判断部３２は、判断モードを第２の判断モードに切り替えると同時に、送信部３１は、照明装置５に対して点灯を指示する制御信号を送信してもよい。

　また、制御システム１００において、画像処理部２２が人の存在の有無を検知し、判断部３２が画像処理部２２の検知結果を用いて人の存在の有無を判断すると記載しているが、その限りではなく、例えば、画像処理部２２の機能を判断部３２に統合してもよい。

　また、センサユニット１１０の検知範囲１０は、人感センサ１の検知範囲１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄと画像センサ２の検知範囲２ａとの重複する部分であるが、設計事項にすぎず、それに限定しない。例えば、センサユニット１１０の検知範囲１０は、人感センサ１の検知範囲１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄと画像センサ２の検知範囲２ａとの和集合にしてもよい。

　（実施形態２）
　以下、実施形態２に係る制御システム２００およびセンサユニット２１０について図４と図５を用いて説明する。制御システム２００およびセンサユニット２１０は、制御システム１００およびセンサユニット１１０と、制御部３は、更に所定期間Ｔを記憶している記憶部３３を有し、送信部３１は、判断部３２が所定期間Ｔにわたって継続的に人が存在していないと判断する場合に照明装置５に制御信号を送信するという点で異なる。なお、実施形態１と同様の構成については、同符号を付して説明を適宜省略する。

　図４は、制御システム２００のブロック図である。同図の制御システム２００は、図１と比べて、記憶部３３が追加された点が異なっている。以下、異なる点を中心に説明する。図４に示すように、制御システム２００のセンサユニット２１０の制御部３は、予め所定期間Ｔ（例えば、１０秒間）を記憶する記憶部３３を有する。

　図５は、制御システム２００の第２の判断モードに切り替えた後（ステップＳ５１４）の動作フローチャートである。本実施形態において、ステップＳ５１４までの動作は、実施形態１のステップＳ３１１～Ｓ３１４と同様である。

　ステップＳ５１５で、判断部３２は、第２の判断モードで人の存在の有無を判断する際に画像センサ２の検出結果に基づいて人の存在の有無を判断する。判断部３２は、画像センサ２が人の存在ありと検出しなかった場合（ステップＳ５１５のＮＯ）、ステップＳ５１６に進行し、所定期間Ｔをカウントする。判断部３２は、画像センサ２が人の存在ありと検出した場合、検知範囲１０内に人が存在していると判断し、引き続き第２の判断モードで人の存在の有無を判断する（ステップＳ５１５のＹＥＳ）。

　ステップＳ５１６で、判断部３２は、画像センサ２が所定期間Ｔにわたって継続的に人の存在ありと検出しなかった（非検知のまま時間Ｔが経過した）場合、人が存在していると判断し（ステップＳ５１５のＹＥＳ）、ステップ５１７に進行し、送信部３１が照明装置５に対して点灯を指示する制御信号を送信する。一方、判断部３２は、画像センサ２が所定期間Ｔの間に人の存在ありと検出した場合、引き続き第２の判断モードで人の存在の有無を判断する（ステップＳ５１６のＮＯ）。

　つまり、送信部３１は、画像センサ２が人の存在ありと検出しなかった場合、直ちに照明装置５に制御信号を送信するのではなく、画像センサ２が所定期間中にわたって継続的に人が存在していないと検出する場合に照明装置５に消灯を指示する制御信号を送信する。よって、判断部３２は、人が存在していないと判断する際の誤りを低減することができる。

　なお、本実施形態において、所定期間Ｔは、予め設定してもよいが、それに限定しない。例えば、任意に設定することができるようにしてもよい。その際、別途に所定期間Ｔの入力手段を設けてもよい。

　また、本実施形態において、判断部３２は、画像センサ２が人の存在ありと検出しなくなった時に所定期間Ｔをカウントし始めると説明したが、所定期間Ｔのカウントの開始時点はこの発明の要旨ではない。例えば、判断部３２は、判断モードを切り替えた時に所定期間Ｔのカウントを開始してもよい。

　また、記憶部３３は、制御部３に設けられているが、その限りではなく、例えば、記憶部３３が制御部３の外側に設けられていてもよい。

　（実施形態３）
　以下、実施形態３に係る制御システム３００およびセンサユニット３１０について、図６を用いて説明する。制御システム３００およびセンサユニット３１０は、制御システム１００およびセンサユニット１１０と、記憶部３３は、更に明るさの閾値Ｑ１（第１の閾値）を記憶しており、第１の判断モードにおいて、判断部３２は、撮像部２１が撮像した画像の明るさを第１の閾値Ｑ１と比較し、その結果に応じて判断モードを切り替える点、で異なる。なお、実施形態１と同様の構成については、同符号を付して説明を適宜省略する。

　本実施形態の制御部３の記憶部３３は、更に明るさの閾値Ｑ１を記憶している。

　画像センサ２の周囲環境が暗い時、撮像部２１が撮像した画像のノイズが大きいと考えられる。すなわち、画像センサ２の周囲環境が暗い時、解析画像において輝度変化が一定値以上の画素の数の多くなり、それ故、人がいない部分を人として誤認識してしまう可能性がある。

　ノイズとなる画素の数が一定値、例えば全体画素数の５％の場合での解析画像の明るさを明るさの閾値Ｑ１として設ける。

　そうすると、撮像部２１で撮像した画像の明るさが第１の閾値Ｑ１未満であれば、すなわち、解析画像においてノイズとなる画素の数が全体画素数の５％を超える場合に、判断部３２は、人感センサ１による人検知の検知結果により人の存在の有無を判断する。

　図６は、制御システム３００が第１の判断モードで人の存在の有無を判断するステップＳ６１１から、第２の判断モードに切り替えるステップＳ６１７までを示している。ステップＳ６１７以降の動作は、実施形態１のステップＳ３１４～Ｓ３１７、又は実施形態２のステップＳ５１４～Ｓ５１８と同様である。

　画像処理部２２は、第１の判断モードで人の存在の有無を判断する際（ステップＳ６１１）、撮像部２１が撮像した画像の明るさを検知する（ステップＳ６１２）。

　ステップＳ６１３において、判断部３２は、撮像部２１が撮像した画像の明るさと記憶部３３に記憶された第１の閾値Ｑ１とを比較する（ステップＳ６１３）。比較した結果、撮像部２１が撮像した画像の明るさが第１の閾値Ｑ１以上であれば（ステップＳ６１３のＹＥＳ）、ステップＳ６１４に進行する。そうでなければ（ステップＳ６１３のＮＯ）、ステップＳ６１５に進行する。

　ステップＳ６１４では、実施形態１のステップＳ３１２と同じ手順である。すなわち、判断部３２は、人感センサ１および画像センサ２が共に人の存在ありと検出した場合、検知範囲１０内に人が存在していると判断し（ステップＳ６１４のＹＥＳ）、ステップＳ６１６に進行する。一方、人感センサ１および画像センサ２の少なくとも一方が人の存在ありと検出しなかった場合、判断部３２は、検知範囲１０内に人が存在していないと判断し（ステップＳ６１４のＮＯ）、ステップＳ６１１に戻って、引き続き、第１の判断モードで人の存在の有無を判断する。

　ステップＳ６１５では、判断部３２は、人感センサ１が人の存在ありと検出した場合、検知範囲１０内に人が存在していると判断し（ステップＳ６１５のＹＥＳ）、ステップＳ６１６に進行する。一方、判断部３２は、人感センサ１が人の存在ありと検出しなかった場合、検知範囲１０内に人が存在していないと判断し（ステップＳ６１５のＮＯ）、ステップＳ６１１に戻って、引き続き、第１の判断モードで人の存在の有無を判断する。

　ステップＳ６１６で、送信部３１は、照明装置５に対して点灯を指示する制御信号を送信する。

　制御システム３００は、第１の判断モードにおいて、判断部３２は、撮像部２１が撮像した画像の明るさと第１の閾値Ｑ１とを比較し、その結果に応じて判断モードを自動的に切り替えることができる。すなわち、判断部３２は、撮像部２１が撮像した画像の明るさが第１の閾値Ｑ１以上であれば人感センサ１および画像センサの両方の検知結果に基づいて人の存在の有無を判断し、撮像部２１が撮像した画像の明るさが閾値Ｑ１未満であれば人感センサ１の検知結果に基づいて人の存在の有無を判断する。それ故、制御システム３００は、センサユニット３１０と別体に周囲の明るさを検出するセンサなどを使用しなくても、周囲が暗いときに最適な判断モードを自動的に切り替えることができ、人検知の精度を向上することができる。

　なお、本実施形態において、第１の閾値Ｑ１の設定方法として、予め明るさの閾値Ｑ１を算出して記憶部３３に記憶することを想定しているが、それに限定しない。例えば、撮像部２１が撮像した画像の最大利得のノイズを算出して、第１の閾値Ｑ１を、撮像部２１が撮像した画像の最大利得のノイズの大きさの実効値の２倍～３倍に対応する明るさに設定してもよい。

　第１の閾値Ｑ１が、撮像部２１が撮像した画像の最大利得のノイズの大きさの実効値の２倍に対応する明るさに設定された場合、判断部３２は、撮像部２１が撮像した画像におけるノイズとなる画素の数を全体画素数の５％を超えるとき、画像センサ２の検知結果を無視することができる。例えば、撮像部２１が撮像した画像の全画素数が４００×４００個である場合、ノイズとなる画素数が８０００個を超えるとき、判断部３２は、画像センサ２の検知結果を採用しない。

　第１の閾値Ｑ１が、撮像部２１が撮像した画像の最大利得のノイズの大きさの実効値の３倍に対応する明るさに設定された場合、判断部３２は、撮像部２１が撮像した画像におけるノイズとなる画素の数を全画素数の０．３％を超えるとき、画像センサ２の検知結果を無視することができる。例えば、撮像部２１が撮像した画像の全画素数が４００×４００個である場合、ノイズとなる画素の数が４８０個を超えるとき、判断部３２は、画像センサ２の検知結果を採用しない。

　（実施形態４）
　以下、実施形態４に係る制御システム４００およびセンサユニット４１０ついて説明する。制御システム４００およびセンサユニット４１０は、制御システム３００およびセンサユニット３１０と、記憶部３３は、撮像部２１が撮像した画像について、第１の閾値Ｑ１より大きい第２の閾値Ｑ２を記憶しており、撮像部２１が撮像した画像の明るさが第２の閾値Ｑ２より大きい場合、画像センサ２が画素単位で人の存在の有無を検知する点、で異なる。なお、実施形態３と同様の構成については、同符号を付して説明を適宜省略する。

　実施形態１～３により、制御システム１００、２００、３００が第２判断モードで人の存在の有無を判断する際、照明装置５が「点灯」の動作モードであるため、画像センサ２の検知範囲２ａが照明装置５の「消灯」の動作モードの場合よりも明るいと考えられる。　　　

　そうすると、この状態において解析画像のノイズが少ないため、画像センサ２は、より細かく、例えば画素単位で人検知を行うことができ、検知結果の精度を高くすることができる。

　そこで、制御システム４００の制御部３の記憶部３３は、撮像部２１が撮像した画像について、第１の閾値Ｑ１より大きい第２の閾値Ｑ２を記憶する。第２の閾値Ｑ２は、撮像部２１が撮像した画像の最大利得のノイズの大きさの実効値の４倍～６倍に対応する明るさに設定してもよい。

　また、第２の閾値Ｑ２は、第１の閾値Ｑ１の２倍に設定する方が好ましい。すなわち、明るさの閾値Ｑ１が、撮像部２１が撮像した画像の最大利得のノイズの大きさの実効値の３倍である場合、第２の閾値Ｑ２は、その６倍であるように設定する。このとき、撮像部２１が撮像した画像においてノイズとなる画素の数が全体画素数の０．００００００２％である。例えば、撮像部２１が撮像した画像の全画素が４００×４００個である場合、画像センサ２が０．２秒間隔で人検知の処理を行う場合に、ノイズとなる画素は、１０分間に１画素程度しか出ない確率となる。それ故、画像センサ２が撮像部２１が撮像した画像において画素単位で人を検知しても、ノイズによる誤検知を起こし難いと考えられる。

　また、第２の判断モードで人の存在の有無を判断する際、撮像部２１で撮像した画像の明るさが第２の閾値Ｑ２未満の場合、照明装置５が点灯していないことを推定することができる。

　そこで、制御システム４００は、異常信号を受信したら、警報を出す異常警報部を有する。送信部３１は、第２の判断モードにおいて、撮像部２１が撮像した画像の明るさが第２の閾値Ｑ２未満の場合、異常警報部に対して異常信号を出力し、異常警報部が警報を出力することで、ユーザが照明装置５に不具合が発生したことが分かる。

　制御システム４００は、第２の判断モードにおいて、撮像部２１で撮像した画像の明るさと、記憶部３３に記憶された第２の閾値Ｑ２と、を比較する。撮像部２１が撮像した画像の明るさが第２の閾値Ｑ２以上の場合、画像処理部２２は、撮像部２１が撮像した画像の画素単位で人の存在の有無を検出する。撮像部２１が撮像した画像の明るさが第２の閾値Ｑ２未満の場合、照明装置５が点灯していないと推定し、送信部３１は異常警報部に異常信号を出力する。

　以上により、制御システム４００は、第２の判断モードにおいて、撮像部２１が撮像した画像の明るさが第２の閾値Ｑ２以上の場合に画素単位で人検知を行うことができる。それ故、より精度高く人検知することができる。

　また、制御システム４００は、第２の判断モードにおいて、撮像部２１が撮像した画像の明るさが第２の閾値Ｑ２未満の場合に照明装置５が点灯していないと推定することができる。その場合、送信部３１が異常警報部に対して異常信号を出力し、異常警報部が警報を出してユーザにお知らせすることで、ユーザは照明装置５に不具合が発生したことが分かる。

　なお、警報を出力する方法は特に限定しなく、例えば、音を出力したり、表示したり、ユーザに事前登録したメールアドレスにメールを送信して知らせるものであってもよい。

　また、第２の閾値Ｑ２の設定方法として、予め第１の閾値Ｑ１に基づいて設定してもよく、実際に画像センサ２による周囲環境を測定することで第１の閾値Ｑ１を決定してから、第１の閾値Ｑ１に基づいて設定してもよい。

　また、第１の閾値と第２の閾値とは、異なる判断モードで用いられるものであるため、それぞれ任意の値に設定してもよい。例えば第２の閾値Ｑ２は第１の閾値以下の値であってもよい。

　（実施形態５）
　以下、実施形態５に係る制御システム５００およびセンサユニット５１０について図７～図９を用いて説明する。制御システム５００およびセンサユニット５１０は、実施形態１～４に係る制御システム１００、２００、３００、４００およびセンサユニット１１０、２１０、３１０、４１０において、画像センサ２が人の存在の有無を検知する際の解析画像の処理の一例である。なお、実施形態１と同様の構成については、同符号を付して説明を適宜省略する。

　図７は、制御システム５００の撮像部２１が撮像した画像の処理のフローチャートである。図７に示すように、画像処理部２２は、撮像部２１により撮像した画像を取り込み（ステップＳ７１１）、撮像部２１が撮像した画像から、背景、すなわち人として認識しないとする物などを取り除いた差分画像を作成する（ステップＳ７１２）。

　ステップＳ７１３で、画像処理部２２は、差分画像をラベリングにより分割し、ステップＳ７１４に進行する。

　分割の方法としては、例えば図９に示すように、画像センサ２の検知範囲２ａを、人感センサ１の各検知範囲１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに応じて、検知範囲２ａ１、２ａ２、２ａ３、２ａ４に分割し、各検知範囲２ａ１、２ａ２、２ａ３、２ａ４が検知範囲１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄと重複するようにする。

　ステップＳ７１４で、画像処理部２２は、検知範囲１０内に人と想定する移動領域があるか否かを判断する。移動領域があると検知する場合、画像処理部２２は、検知範囲１０内に人が存在していると判断する（ステップＳ７１５）。移動領域は、例えばｔ１時点における差分画像とｔ２時点における差分画像とを比較することにより求めることができる。

　ステップＳ７１４で、画像処理部２２は、検知範囲１０内に移動領域がないと判断する場合（ステップＳ７１４のＮＯ）、静止領域の検出に移行する（ステップＳ７１６）。なお、静止領域の検出については後述にする。

　ステップＳ７１７で、画像処理部２２は、検知範囲１０内に静止領域があると判断する場合（ステップＳ７１７のＹＥＳ）、検知範囲１０内に人が存在していると判断する（ステップ７１５）。一方、画像処理部２２は、検知範囲１０内に静止領域がないと判断する場合（ステップＳ７１７のＮＯ）、再度、検知範囲１０内に移動領域があるかどうかを判断する（ステップＳ７１８）。

　ステップＳ７１８で、画像処理部２２は、検知範囲１０内に移動領域があると判断する場合（ステップ７１８のＹＥＳ）、検知範囲１０内に人が存在していると判断する（ステップ７１５）。一方、画像処理部２２は、検知範囲１０内に移動領域がないと判断する場合（ステップ７１８のＮＯ）、検知範囲１０内に人が存在していないと判断する（ステップ７１８のＮＯ）。

　図８は、制御システム５００の静止領域の検出のフローチャートである。

　まず、画像処理部２２は、移動領域の移動量を算出し、記憶部３３に記憶されている移動量の閾値Ｍと比較する（ステップＳ８１１）。

　移動領域の移動量が移動量の閾値Ｍ以上の場合、画像処理部２２は、移動領域の移動量が大きいと判断し（ステップＳ８１１のＮＯ）、静止領域の検出に戻る。

　移動領域の移動量が移動量の閾値Ｍ未満の場合、画像処理部２２は、移動領域の移動量が小さいと判断し（ステップＳ８１１のＹＥＳ）、移動領域の移動量が０であるか否かを判断する（ステップＳ８１２）。移動領域の移動量が０である場合（ステップＳ８１２のＹＥＳ）、画像処理部２２が誤判断をしている可能性があるため、静止領域の検出に戻る。一方、移動領域の移動量が０でない場合（ステップＳ８１２のＮＯ）、画像処理部２２は、静止領域を作成する（ステップＳ８１３）。

　画像処理部２２は、静止領域を作成した後に、静止領域を監視し、その移動量をステップＳ８１１と同じように算出して、移動量の閾値Ｍと比較する（ステップＳ８１４）。

　静止領域の移動量が移動量の閾値Ｍ未満の場合（ステップＳ８１４のＹＥＳ）、画像処理部２２は、引き続き静止領域を監視する。一方、静止領域の移動量が移動量の閾値Ｍ以上の場合（ステップＳ８１１のＮＯ）、画像処理部２２は、人の移動が大きいと判断し、静止領域を削除し（ステップＳ８１５）、移動領域を作成する（ステップＳ８１６）。

　本実施形態において、画像センサ２の検知範囲が、人感センサ１の各検知範囲１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに応じて分割されることで、画像センサ２が検知範囲２ａの全体を検知するではなく、人が存在する分割された検知範囲のみ検知することができ、画像センサ２の効率を高めることができる。

　また、人の移動量の大きさに応じて、移動領域、静止領域を作成することで、人感センサ１および画像センサ２は、人の移動量の大きさに応じて、適切な精度を設定し、より精度高く人の存在の有無を検知することができる。

　なお、本実施形態においては、説明の便宜上、画像センサ２の検知範囲が、人感センサ１の各検知範囲１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに応じて分割されることと、人の移動量の大きさに応じて、移動領域、静止領域を作成することを共に説明したが、いずれか一方の構成を備えるものであってもよい。

　以上のように、本発明における技術の例示として、実施形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。

　したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

　また、上述の実施形態は、本発明における技術を例示するためのものであるから、請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。

１００、２００、３００、４００、５００　制御システム
１１０、２１０、３１０、４１０、５１０　センサユニット
１　第１の人検知部（人感センサ）
２　第２の人検知部（画像センサ）
１０、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、２ａ　検知範囲
２１　撮像部
３１　送信部
３２　判断部
５　負荷（照明装置）

Claims (11)

1. 　暗くても感度低下を引き起こすことなく第１の検知範囲内の人の存在の有無を検知する第１の人検知部と、
   　前記第１の検知範囲と重複した第２の検知範囲を有し、前記第２の検知範囲を撮像する撮像部を備え、前記撮像部が撮像した画像に基づいて前記第２の検知範囲内の人の存在の有無を検知する第２の人検知部と、
   　人の存在の有無を判断する判断モードを複数有する判断部と、
   　前記判断部の判断結果に基づいて制御信号を制御対象に送信する送信部と、
   　前記制御信号を受信し、前記制御信号に応じて動作モードを切り替える前記制御対象となる負荷と、を有し、
   　前記判断部は、
   　前記負荷が第１の動作モードのときに、少なくとも前記第１の人検知部の検知結果に基づき、人の存在の有無を判断する第１の判断モードで動作し、
   　前記負荷が前記第１の動作モードと異なる第２の動作モードのときに、前記第２の人検知部の検知結果に基づき、人の存在の有無を判断する第２の判断モードで動作する
   　ことを特徴とする制御システム。
2. 　前記送信部は、
   　前記判断部が、前記第１の判断モードで人が存在していると判断した場合、前記負荷に対して第２の動作モードに切り替えることを指示する制御信号を送信し、
   　前記判断部が、前記第２の判断モードで人が存在していないと判断した場合、前記負荷に対して第１の動作モードに切り替えることを指示する制御信号を送信する
   　ことを特徴とする請求項１に記載の制御システム。
3. 　前記第２の判断モードにおいて、
   　前記判断部は、前記第２の人検知部が所定期間にわたって継続的に人を検知しない場合に、人が存在していないと判断し、
   　前記判断部が、前記第２の判断モードで人が存在していないと判断した場合、前記送信部は、前記負荷に対して前記第１の動作モードに切り替えることを指示する制御信号を送信する
   　ことを特徴とする請求項１又は２に記載の制御システム。
4. 　前記第１の判断モードにおいて、
   　前記判断部は、前記第２の人検知部が撮像した画像の明るさを検出し、
   　前記明るさが第１の閾値未満の場合に前記第１の人検知部の検知結果に基づき、人の存在の有無を判断し、
   　前記明るさが前記第１の閾値以上の場合に前記第１の人検知部および前記第２の人検知部の検知結果に基づき、人の存在の有無を判断する
   　ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の制御システム。
5. 　前記第１の閾値は、画像の最大利得のノイズの大きさの実効値の２倍～３倍に対応する明るさに設定する
   　ことを特徴とする請求項４に記載の制御システム。
6. 　前記第２の判断モードにおいて、
   　前記第２の人検知部は、撮像した画像の明るさが第２の閾値以上の場合にその画像の画素単位の輝度変化で人検知の判断処理を行う
   　ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の制御システム。
7. 　前記送信部は、異常信号を出力する出力手段を有し、
   　前記第２の人検知部が撮像した画像の明るさが前記第２の閾値未満の場合に前記異常信号を出力する
   　ことを特徴とする請求項６に記載の制御システム。
8. 　前記第２の閾値は、画像の最大利得のノイズの大きさの実効値の４倍～６倍に対応する明るさに設定する
   　ことを特徴とする請求項６又は７に記載の制御システム。
9. 　前記第１の人検知部は、複数のセンサを有し、
   　前記第２の検知範囲は前記第１の検知範囲に含まれ、
   　前記第１の検知範囲は、前記複数のセンサの個数で分割され、分割された複数の検知範囲は、前記複数のセンサに対応する
   　ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の制御システム。
10. 　前記負荷は、照明装置であり、
    　前記第１の動作モードは、前記照明装置が消灯するモードであり、
    　前記第２の動作モードは、前記照明装置が点灯するモードである
    　ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の制御システム。
11. 　暗くても感度低下を引き起こすことなく第１の検知範囲内の人の存在の有無を検知する第１の人検知部と、
    　前記第１の検知範囲と重複した第２の検知範囲を有し、前記第２の検知範囲を撮像する撮像部を備え、前記撮像部が撮像した画像に基づいて前記第２の検知範囲内の人の存在の有無を検知する第２の人検知部と、
    　人の存在の有無を判断する判断モードを複数有する判断部と、
    　前記判断部の判断結果に基づいて負荷に対して当該負荷の動作モードを切り替えることを指示する制御信号を送信する送信部と、を有し、
    　前記判断部は、
    　前記負荷が第１の動作モードのときに、少なくとも前記第１の人検知部の検知結果に基づき、人の存在の有無を判断する第１の判断モードで動作し、
    　前記負荷が前記第１の動作モードと異なる第２の動作モードのときに、前記第２の人検知部の検知結果に基づき、人の存在の有無を判断する第２の判断モードで動作する
    　ことを特徴とするセンサユニット。

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