图像传感器装置及设备控制系统.pdf

本发明提供一种能够减轻图像传感器的检测区域中的检测范围设定作业的负担的图像传感器装置及使用该图像传感器装置的设备控制系统。图像传感器装置(2)具备：图像传感器(6)；控制部(7)，根据图像传感器(6)所拍摄的标记(15、16、17)进行与图像传感器(6)的摄像范围中的人体检测范围有关的设定，从图像传感器(6)所拍摄的图像判断人体检测范围中是否存在人体；通信接口部(9)，向传输线(5)发送控制部(7)所判断的表示人体是否存在的检测信号。

权利要求书1.  一种图像传感器装置，其特征在于，具备：图像传感器；控制部，根据所述图像传感器所拍摄的标记进行与所述图像传感器的摄像范围中的人体检测范围有关的设定，从所述图像传感器所拍摄的图像判断所述人体检测范围中是否存在人体；通信接口部，向传输线发送所述控制部所判断的表示人体是否存在的检测信号。2.  根据权利要求1所述的图像传感器装置，其特征在于：所述控制部使所述图像传感器所拍摄的实际检测范围的大小和摄像范围之间建立关系。3.  根据权利要求1或2所述的图像传感器装置，其特征在于：所述控制部根据所述图像传感器所拍摄的标记设定所述人体检测范围和不检测人体的非检测范围。4.  根据权利要求1至3的任意一项所述的图像传感器装置，其特征在于：所述控制部根据所述图像传感器所拍摄的标记将所述人体检测范围分割成多个检测范围。5.  根据权利要求1至4的任意一项所述的图像传感器装置，其特征在于：所述控制部根据所述图像传感器所拍摄的标记设定所述人体检测范围的大小。6.  一种设备控制系统，其特征在于，具备：权利要求1至5的任意一项所述的图像传感器装置；设备，根据所述图像传感器装置所检测出的是否存在人体的信息控制该设备的运作状态；主控制装置，通过传输线与所述图像传感器装置及所述设备连接，向传输线输出根据来自所述图像传感器装置的检测信号控制所述设备的运作状态的控制信号。

说明书图像传感器装置及设备控制系统
技术领域
本发明的实施方式涉及一种用于检测人体的图像传感器装置及使用该图像传感器装置的设备控制系统。
背景技术
作为这种设备控制系统的照明控制系统具备照明器具、检测人体是否在检测区域内的图像传感器装置(人体检测装置)，根据图像传感器装置的检测结果控制照明器具的点灯状态。图像传感器装置构成为具有图像传感器及控制部等，该图像传感器使用具有固体摄像元件的照相机，该控制部从该图像传感器所拍摄的图像判断人体是否存在。
而且，图像传感器装置例如距离地面的安装高度越高其检测范围越大，图像内的人体部分的大小变小。因此，已知有根据图像传感器的安装高度设定预定值(阈值)，从而精确地检测出人体是否存在的照明控制系统(例如，参照专利文献1)。该照明控制系统中，在检测区域的地面上的预定位置设置规定尺寸的摄像指标，用图像传感器拍摄该摄像指标，根据所拍摄图像内的像素数，设定适于图像传感器的安装高度的预定值(阈值)。
然而，近年来，研发出从人体细微动作检测人体是否存在的摄像元件，而且将使用该摄像元件的图像传感器例如用于办公室的照明。即，该图像传感器使用于照明器具的独立控制系统，并且在检测区域内，检测范围设定为所希望的范围，或者分割成所希望的区域，而且，设定有非检测区域。由此，即使人通过作业区域以外的检测区域例如通道，对作业区域进行照明的照明器具不会点亮，能够实现降低耗电的目的。
专利文献1：日本特开2011-108418号公报(第5页、图5～图6)
图像传感器的图像中的检测范围设定通常以如下方法进行：在计算机的画面上一边观察图像一边输入掩模区域。该方法能够精细地设定掩模区 域，因而能够精确地设定检测范围，但存在该设定需要耗费时间的缺点。
发明内容
本发明的实施方式的目的在于提供一种能够减轻图像传感器的检测区域中的检测范围设定作业的负担的图像传感器装置及使用该图像传感器装置的设备控制系统。
本实施方式的图像传感器装置构成为具有图像传感器、控制部及通信接口部。
图像传感器检测设定检测范围内的人体。控制部根据图像传感器所拍摄的标记进行与图像传感器的摄像范围中的人体检测范围有关的设定。而且，控制部从图像传感器所拍摄的图像判断人体检测范围中是否存在人体。通信接口部向传输线发送控制部所判断的表示人体是否存在的检测信号。
根据本实施方式的图像传感器装置，根据图像传感器所拍摄的标记设定图像传感器的摄像范围中的人体检测范围，因而能够期待减轻图像传感器的图像中的检测范围设定作业的负担。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的照明控制系统的框图。
图2是表示本发明的实施方式的图像传感器装置的框图。
图3是表示本发明的实施方式的图像传感器的实际检测范围及安装高度的说明图。
图4是表示本发明的实施方式的标记的摄像板的俯视图。
图5是表示本发明的实施方式的拍摄图像中的人体检测范围的俯视图。
图6是表示本发明的实施方式的利用多个摄像板分割摄像范围的情况的说明图。
图7是表示本发明的实施方式的利用其它多个摄像板分割摄像范围的情况的说明图。
图8是表示本发明的实施方式的利用另外多个摄像板分割摄像范围的 情况的说明图。
图9是表示本发明的实施方式的其它摄像板的俯视图。
图10是表示本发明的实施方式的利用图9的摄像板表示人体检测范围的说明图。
图中：1-作为设备控制系统的照明控制系统，2-图像传感器装置，3-作为设备的照明器具，4-主控制装置，5-传输线，6-图像传感器，7-控制部，9-通信接口部，15、16、17-标记，28-作为标记的记号。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的一种实施方式进行说明。
作为本实施方式的设备控制系统的照明控制系统1设置在大厦等建筑物，如图1所示，构成为具有图像传感器装置2、作为设备的照明器具3及主控制装置4。图像传感器装置2及照明器具3例如设置在天花板面，分别通过传输线5与主控制装置4连接。而且，在图像传感器装置2、照明器具3及主控制装置4分别以经由电源线能够输入的方式连接有未图示的交流电源。
图像传感器装置2为用于检测地面上的检测范围(检测区域)中是否存在人体的装置，并形成为将表示是否存在人体的检测信号通过传输线5输出到主控制装置4。通过图像传感器所拍摄图像的差分判断是否存在人体。通过分析图像的差分，一旦有变化就判断为检测区域内存在人体。主控制装置4又被称作中央控制装置，其形成为根据来自图像传感器装置2的检测信号向传输线5输出控制照明器具3的点灯状态(运作状态)的控制信号。即，当检测信号为表示存在人体的存在信号时，输出使照明器具3点亮的点灯控制信号，当检测信号为表示人体不存在的不在信号时，输出使照明器具3熄灭或调光的熄灯控制信号。
照明器具3具备未图示的光源及控制该光源的点灯状态的未图示的电源装置。从传输线5向电源装置输入来自主控制装置4的控制信号。而且，当该控制信号为点灯控制信号时使光源点亮，当该控制信号为熄灯控制信号时使光源熄灯或调光。光源例如由LED构成。照明器具3设置在图像传感器装置2的附近，根据图像传感器装置2所检测出的表示人体是否存 在的情况控制光源的点灯状态。
而且，如图2所示，本实施方式的图像传感器装置2形成为具有图像传感器6、控制部7、存储部8、通信接口部9、电源部10及LAN连接部11。
图像传感器6形成为具有用于拍摄地面上的检测范围的摄像元件12。摄像元件12能够拍摄检测范围内的细微变动。图像传感器6向控制部7输出摄像元件12所拍摄的图像。
控制部7具有CPU(中央处理装置)，并且形成为进行与图像传感器6的摄像元件12所拍摄的摄像范围(图像)中的人体检测范围相关的设定，并且从图像判断人体检测范围中是否存在人体。即，在设定于图像传感器6所拍摄的摄像范围内的人体检测范围中，判断(检测)人体的存在或不存在，在未设定在摄像范围内的人体非检测范围中，不进行是否存在人体的判断，例如即使存在人体也不检测出人体存在。
而且，控制部7在设置图像传感器装置2时进行与人体检测范围有关的设定。该设定以如下方法进行：如图3所示，在图像传感器6的实际检测范围D1的地面13放置摄像板14，拍摄记载于摄像板14的标记(未图示)。对此，在后面进行详述。
图2中，存储部8存储所设定的人体检测范围。而且，存储部8存储如表1所示的图像传感器装置2的距离地面13的安装高度H1和图像传感器装置2所拍摄的图像中的摄像板14的横向尺寸(Lx)及纵向尺寸(Ly)之间的关系，而且还存储如表2所示的图像传感器装置2的安装高度H1和在控制部7进行设定的图像传感器6的摄像范围中的人体检测范围之间的关系。
表1
H1LxLy1mA1B12mA2B23mA3B34mA4B4
表2
H1检测范围1mC12mC23mC34mC4
通信接口部9连接有传输线5，从而与主控制装置4连接。而且，通信接口部9形成为将控制部7所判断的表示是否存在人体的检测信号通过传输线5发送给主控制装置4。
电源部10与外部的未图示的交流电源连接。而且，电源部10将交流电源转换成预定的直流电源，向控制部7等图像传感器装置2的各结构部供给工作电源。
而且，在LAN连接部11例如连接有计算机15。从计算机15输入表1及表2所示的关系，存储部8储存该信息。而且，图像传感器6所拍摄的图像数据从LAN连接部11输入计算机15，并将图像显示在画面。并且，能够进行与图像传感器6的摄像范围中的人体检测范围有关的设定，能够使该设定储存于存储部8。
以下，对基于控制部7的人体检测范围的设定及控制进行叙述。
图像传感器6所拍摄的摄像范围随着图像传感器装置2的距离地面13的安装高度H1而变化。因此，人体检测范围也随安装高度H1而变大变小。因此，在将图像传感器装置2设置在天花板面时进行人体检测范围的设定。
以往，人体检测范围的设定以如下方法进行：将图像传感器6所拍摄 的图像例如显示在计算机15的画面，在该摄像范围中遮住人体非检测范围。该设定作业费时费力。本实施方式中，通过自动进行与人体检测范围有关的设定，从而实现该设定的省力化。
[实施例1]
利用摄像板14进行人体检测范围的设定。如图3所示，摄像板14放置于图像传感器装置2正下方的地面13上。如图4所示，摄像板14例如形成为长方形的薄板，在其表面14a上记载有标记15、16、17。
标记15在摄像板14的中心以粗线形成为大型十字。标记16在摄像板14的一角部侧以粗线形成为正四边形的口字形。标记17在摄像板14的其它角部侧以比标记16细的线形成为正四边形的口字形。而且，标记16及3个标记17设置成在摄像板14的表面14a形成长方形。标记16为了表示摄像板14的方向性而表示为与标记17不同。由图像传感器6拍摄摄像板14的标记15、16、17。
控制部7运算出所拍摄的标记16、17所形成的长方形的横向尺寸Lx及纵向尺寸Ly。并且，从存储部8读取表1的关系，运算出与所运算出的横向尺寸Lx及纵向尺寸Ly相对应的图像传感器装置2的安装高度H1。接着，从存储部8读取表2的关系，运算出与所运算出的安装高度H1相对应的人体检测范围18，并且使图像传感器6所拍摄的实际检测范围D1的大小和所拍摄图像的摄像范围之间建立关系。由此，如图5所示，在图像的恒定的摄像范围19内设定与安装高度H1相对应的人体检测范围18。
图5中(a)～(d)表示安装高度H1例如为1m、2m、3m、4m时的图像传感器6所拍摄的摄像范围19中的人体检测范围C1～C4。人体检测范围C1～C4以外的摄像范围19的部分成为人体非检测范围20。
对在控制部7中设定的人体检测范围18进行调整时，例如将计算机15连接于LAN连接部11，并利用所显示图像进行调整。而且，所设定的人体检测范围18通过控制部7储存于存储部8。
而且，控制部7判断图像传感器6所拍摄的图像中的人体检测范围18中是否存在人体，而在人体非检测范围20不判断是否存在人体。用于人体检测的图像的差分可以适当进行设定。
如上所述，控制部7根据图像传感器6所拍摄的1个摄像板14的标 记15、16、17，能够在图像传感器6所拍摄的摄像范围19中设定与图像传感器装置2的安装高度H1相对应的人体检测范围18，并且能够使图像传感器6所拍摄的实际检测范围D1的大小和图像传感器6所拍摄的摄像范围19之间建立关系。
而且，通过使图像传感器6所拍摄的实际检测范围D1的大小和图像传感器6所拍摄的摄像范围19之间建立关系，能够通过图像传感器6所拍摄的图像正确设定实际检测范围D1中的人体检测范围。
[实施例2]
在图6～图8中，对分割图像传感器6所拍摄的摄像范围19而设定人体检测范围18的情况进行说明。首先，如实施例1中的说明，在图像传感器装置2的正下方放置摄像板14，通过控制部7确定图像传感器装置2的安装高度H1，使图像传感器6所拍摄的摄像范围19和图像传感器6所拍摄的实际检测范围D1的大小之间建立关系。之后，在实际检测范围D1的地面13上放置多个摄像板14，以将实际检测范围D1分割成所希望的区域。
在图6的(a)中，在地面13上设置有2个摄像板14，以将实际检测范围D1分割成2个区域。由图像传感器6拍摄2个摄像板14。如图6中(b)所示，控制部7在所拍摄的摄像范围19中，以连接2个摄像板14的标记15的中心15c的线21对摄像范围19内部进行分割。由此，将摄像范围19分割成2个分割范围22a、22b。在此，可以将分割范围22a、22b二者设定为人体检测范围18，也可以将一个设为人体检测范围18，将另一个设为人体非检测范围20。
而且，分割范围22a、22b无需一定要均等，可以根据实际检测范围D1的使用状况等设为适当的大小或形状。即，若分割范围22a、22b为人体检测范围18，则可以使人体检测范围18的大小或形状不同。
当分割范围22a、22b为人体检测范围18时，控制部7针对每个分割范围22a、22b判断是否存在人体，并将该检测信号从通信接口部9输出。而且，当分割范围22a、22b中的一个为人体检测范围18时，控制部7仅对该人体检测范围18判断是否存在人体。
而且，在图7的(a)中，在地面13上设置4个摄像板14，以将实际 检测范围D1分割成3个区域。由图像传感器6拍摄4个摄像板14。如图7中(b)所示，控制部7在所拍摄的摄像范围19中，以连接2个摄像板14的标记15的中心15c的线21对摄像范围19内部进行分割。在此，控制部7以沿摄像板14的长方形的短边方向形成线21的方式程序化。由此，将摄像范围19分割成3个分割范围23a、23b、23c。分割范围23a、23b、23c分别设定为人体检测范围18或人体非检测范围20。另外，分割范围23a、23b、23c无需一定要均等，可以根据实际检测范围D1的利用状况等设为适当的大小或形状。即，若分割范围23a、23b、23c为人体检测范围18，则可以使人体检测范围18的大小或形状不同。
而且，在图8的(a)中，在地面13上设置有3个摄像板14，以便在实际检测范围D1内具有例如三角形状的分割区域。由图像传感器6拍摄3个摄像板14。如图8中(b)所示，控制部7在所拍摄的摄像范围19中，以连接3个摄像板14的标记15的中心15c的线21对摄像范围19内部进行分割。由此，在摄像范围19内形成三角形的分割范围24。分割范围24及摄像范围19内的非分割范围25分别设定为人体检测范围18或人体非检测范围20。另外，可以根据实际检测范围D1的利用状况等适当设定分割范围24的形状或大小。即，若分割范围24为人体检测范围18，则可以使人体检测范围18的大小或形状不同。
如上所述，控制部7可以根据图像传感器6所拍摄的多个摄像板14的标记15，在图像传感器6所拍摄的摄像范围19中设定人体检测范围18及人体非检测范围20，并且能够分割人体检测范围18，可以使人体检测范围18的大小或形状不同。因此，图像传感器装置2可以根据要求设定图像传感器6所拍摄的实际检测范围D1中的人体检测范围。
[实施例3]
在图9及图10中，对进一步分割设定人体检测范围18的情况进行说明。与实施例1相同，在图像传感器装置2正下方的地面13上放置图9所示的摄像板26或摄像板27。摄像板26、27是在图4所示的摄像板14上记载作为标记的记号28而替换标记15的摄像板。在摄像板26的表面26a的中心位置记载有数字“1”的记号28，在摄像板27的表面27a的中心位置记载有数字“4”的记号28。在本实施方式中，数字“1”的记号28表示不 分割人体检测范围18，数字“4”的记号28表示分割人体检测范围18。
若在图像传感器装置2正下方的地面13上放置摄像板26，则由图像传感器6拍摄摄像板26的标记16、17及数字28。
如实施例1的说明，控制部7运算出所拍摄的标记16、17所形成的长方形的横向尺寸Lx及纵向尺寸Ly，并且运算出图像传感器装置2的安装高度H1，运算出与该安装高度H1相对应的人体检测范围18，并且使图像传感器6所拍摄的实际检测范围D1的大小和所拍摄图像的摄像范围之间建立关系。在此，控制部7根据所拍摄的数字“1”的记号28不分割运算出的人体检测范围18。由此，如图10中(a)所示，在摄像范围19内设定与安装高度H1相对应的人体检测范围18。所设定的人体检测范围18储存于存储部8。
而且，若在图像传感器装置2正下方的地面13上放置摄像板27，则由图像传感器6拍摄摄像板27的标记16、17及数字28。如上所述，控制部7运算出与图像传感器装置2的安装高度H1相对应的人体检测范围18，使图像传感器6所拍摄的实际检测范围D1的大小和所拍摄图像的摄像范围之间建立关系，并且根据所拍摄数字“4”的记号28将运算出的人体检测范围18分割成4个。由此，如图10中(b)所示，在摄像范围19内设定与安装高度H1相对应的人体检测范围29a～29d。所设定的人体检测范围29a～29d储存于存储部8。
另外，人体检测范围29a～29d并不限定为均等的大小或形状，可以设为不同的大小或形状。而且，控制部7可以将人体检测范围18的4个分割区域中的一部分设为人体非检测范围20。
如此，控制部7根据图像传感器6所拍摄的摄像板27的记号28，在图像传感器6所拍摄的摄像范围19中，能够将人体检测范围18分割成多个，并且能够使该分割区域的大小或形状不同，并且可以设定为人体检测范围18及人体非检测范围20。图像传感器装置2能够将图像传感器6所拍摄的实际检测范围D1中的人体检测范围设定为所希望的范围。
根据本实施方式的图像传感器装置2，由于根据图像传感器6所拍摄的标记15、16、17及记号28设定图像传感器6的摄像范围19中的人体检测范围18，因而具有如下效果：能够减少图像传感器6的图像中的人体 检测范围18的设定作业。
而且，本实施方式的作为设备控制系统的照明控制系统1中，由于图像传感器装置2检测人体是否存在于实际检测范围D1内的人体检测范围中，因此具有如下效果：可以对实际检测范围D1内的照明器具3单独进行点灯控制，由此实现省电的目的。
另外，摄像板14可以是树脂板、金属板或纸的任意一个。而且，摄像板26、27的记号28不只限于数字，也可以使用罗马字等其它记号。而且，设备控制系统不只限于照明控制系统1，只要是通过图像传感器装置2能够控制作为设备的电气设备的运作状态的系统即可。
本发明的上述实施方式只是举例说明，并没有限定发明范围的意图。这些新的实施方式能够以其它各种方式实施，在不脱离本发明宗旨的范围内，可进行各种省略、置换、变更。这些实施方式或其变形均属于本发明的范围或宗旨内，并且也包含在技术方案中记载的发明及其等同的范围内。