特開 2023-141183 制御システム、画像センサ、検出位置調整器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023141183

(43)【公開日】2023-10-05

(54)【発明の名称】制御システム、画像センサ、検出位置調整器

(51)【国際特許分類】

   H05B 47/125 20200101AFI20230928BHJP

【ＦＩ】

H05B47/125

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022047372

(22)【出願日】2022-03-23

(71)【出願人】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】390014546

【氏名又は名称】三菱電機照明株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003199

【氏名又は名称】弁理士法人高田・高橋国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】三乘 雅洋

【テーマコード（参考）】

3K273

【Ｆターム（参考）】

3K273PA09

3K273QA28

3K273QA30

3K273QA39

3K273RA02

3K273RA13

3K273SA21

3K273SA37

3K273SA57

3K273TA03

3K273TA15

3K273TA32

3K273TA37

3K273TA40

3K273TA47

3K273TA52

3K273TA62

3K273TA71

3K273TA77

3K273TA78

(57)【要約】

【課題】画像センサの調整を簡略化できる制御システム、画像センサ、検出位置調整器を得ることを目的とする。
【解決手段】本開示に係る制御システムは、検出エリアの画像を取得して、前記検出エリアでの物体の動きを検出する画像検出部と、発光部を有する検出位置調整器と、前記検出位置調整器の位置情報と、前記画像検出部が取得した画像上での前記検出位置調整器の発光位置に基づき、前記検出エリアの補正を行う制御部と、を備える。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

検出エリアの画像を取得して、前記検出エリアでの物体の動きを検出する画像検出部と、
発光部を有する検出位置調整器と、
前記検出位置調整器の位置情報と、前記画像検出部が取得した画像上での前記検出位置調整器の発光位置に基づき、前記検出エリアの補正を行う制御部と、
を備えることを特徴とする制御システム。

【請求項2】

前記画像検出部は、床面から予め定められた検出高さでの前記物体の動きを検出し、
前記発光部は前記検出高さに設けられることを特徴とする請求項１に記載の制御システム。

【請求項3】

前記発光部は、予め定められた第１パターンで点滅し、
前記画像検出部が前記第１パターンを検出すると、前記制御部は前記補正を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の制御システム。

【請求項4】

複数の前記検出位置調整器を備え、
前記制御部は、前記複数の検出位置調整器の複数の発光位置に基づき、前記補正を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の制御システム。

【請求項5】

前記発光部は、予め定められた第２パターンで点滅し、
前記画像検出部が前記第２パターンを検出すると、前記制御部は、前記検出エリアから前記検出位置調整器の発光位置に対応するエリアを除外することを特徴とする請求項１または２に記載の制御システム。

【請求項6】

照明器具を備え、
前記制御部は、前記画像検出部の検出情報に基づき前記照明器具を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の制御システム。

【請求項7】

検出エリアの画像を取得して、前記検出エリアでの物体の動きを検出する画像検出部と、
発光部を有する検出位置調整器の位置情報と、前記画像検出部が取得した画像上での前記検出位置調整器の発光位置に基づき、前記検出エリアの補正を行う制御部と、
を備えることを特徴とする画像センサ。

【請求項8】

発光部と、
前記発光部を予め定められたパターンで点滅させて、検出エリアでの物体の動きを検出する画像センサに、検出位置調整器の位置情報と、前記画像センサが取得した画像上での前記発光部の発光位置に基づき、前記検出エリアの補正を行わせる制御部と、
を備えることを特徴とする検出位置調整器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、制御システム、画像センサ、検出位置調整器に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ＴＶカメラの撮影画像を複数のエリアに分割し、各エリア内に存在する人の有無を検出し、そのデータに基づいて調光信号を生成し、照明器具の光出力を自動制御する照明制御システムが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００２－２８９３７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１のような画像人感センサでは、検出エリアを前後左右に調整することがある。このような調整では、例えば物体を検出したい場所で物体を動作させ、画像人感センサで検出状態を確認する。適切に検出できていない場合、検出エリアを前後左右に調整し、再び物体を動作させ、検出状態を確認するという作業を繰り返す必要が生じる場合がある。

【0005】

本開示は、上述の課題を解決するためになされたもので、画像センサの調整を簡略化できる制御システム、画像センサ、検出位置調整器を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示に係る制御システムは、検出エリアの画像を取得して、前記検出エリアでの物体の動きを検出する画像検出部と、発光部を有する検出位置調整器と、前記検出位置調整器の位置情報と、前記画像検出部が取得した画像上での前記検出位置調整器の発光位置に基づき、前記検出エリアの補正を行う制御部と、を備える。

【0007】

本開示に係る画像センサは、検出エリアの画像を取得して、前記検出エリアでの物体の動きを検出する画像検出部と、発光部を有する検出位置調整器の位置情報と、前記画像検出部が取得した画像上での前記検出位置調整器の発光位置に基づき、前記検出エリアの補正を行う制御部と、を備える。

【0008】

本開示に係る検出位置調整器は、発光部と、前記発光部を予め定められたパターンで点滅させて、検出エリアでの物体の動きを検出する画像センサに、検出位置調整器の位置情報と、前記画像センサが取得した画像上での前記発光部の発光位置に基づき、前記検出エリアの補正を行わせる制御部と、を備える。

【発明の効果】

【0009】

本開示に係る制御システム、画像センサおよび検出位置調整器によれば、検出位置調整器の位置情報と、画像検出部が取得した画像上での前記検出位置調整器の発光位置に基づき、検出エリアの補正を行うことができる。従って、画像センサの調整を簡略化できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施の形態１に係る照明制御システムの構成を示す図である。

【図2】実施の形態１に係る画像センサの構成を示す図である。

【図3】実施の形態１に係る画像センサの検出エリアを説明する図である。

【図4】実施の形態１に係る画像センサの検出エリアを説明する図である。

【図5】検出エリアの補正の例を示す図である。

【図6】実施の形態１に係る検出位置調整器の正面図である。

【図7】実施の形態１に係る検出位置調整器の構成を示す図である。

【図8】実施の形態１に係る検出エリアの補正方法を説明する図である。

【図9】実施の形態１に係る検出エリアの補正方法を示すフローチャートである。

【図10】実施の形態２に係る検出エリアから一部のエリアを除外する方法を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

各実施の形態に係る制御システム、画像センサ、検出位置調整器について図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。

【0012】

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る照明制御システム１００の構成を示す図である。照明制御システム１００は、設定器１０、照明コントローラ１１、照明器具１２、通信線１３、各種端末器１４、各種センサ１５、壁スイッチ１６、調光コントローラ１７、制御ユニット１８、増幅器１９を備えている。照明器具１２は例えばＬＥＤ照明器具である。センサ１５は画像センサ２０を含む。画像センサ２０は画像人感センサとも呼ばれる。

【0013】

設定器１０と照明コントローラ１１は、例えばＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）により接続されている。照明コントローラ１１、照明器具１２、各種端末器１４、各種センサ１５、壁スイッチ１６、調光コントローラ１７、制御ユニット１８および増幅器１９は、例えば通信線１３により接続されている。通信線１３は例えばシリアル通信用の通信線である。制御ユニット１８と照明器具１２は、例えばＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号またはＵＡＲＴ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ／Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）信号により通信する。調光コントローラ１７と照明器具１２は、例えばＰＷＭ信号により通信する。

【0014】

照明コントローラ１１、増幅器１９、調光コントローラ１７には電源ＡＣが供給されている。電源ＡＣは、例えば１００～２５４Ｖの商用電源である。

【0015】

図２は、実施の形態１に係る画像センサ２０の構成を示す図である。画像センサ２０は、検出エリアの画像を取得して、検出エリアでの物体の動きを検出する画像検出部２０ａを備える。物体は例えば人である。画像検出部２０ａは、例えば取得した画像の時間変化に基づき、物体の動きを検出する。画像検出部２０ａは、物体から人を識別して、人を検出しても良い。

【0016】

制御部２０ｂは、画像検出部２０ａの検出情報に基づき、照明器具１２を制御する。具体的には、制御部２０ｂは、物体の動きがあったエリアの照明器具１２の点灯状態を制御する。画像センサ２０は、通信線１３を介して検出エリアにおける人の滞在状態を照明コントローラ１１に送付する。照明コントローラ１１は、画像センサ２０からの信号に応じて、対応する照明器具１２の点灯制御を行う。また後述するように、制御部２０ｂは検出エリアの補正を行う。位置情報検出部２０ｃは、後述する検出位置調整器５０の位置情報を取得する。

【0017】

図３および図４は、実施の形態１に係る画像センサ２０の検出エリアＡ１を説明する図である。図３、４において、床面８１と平行な方向をＸ、Ｙ方向、高さ方向をＺ方向とする。画像センサ２０は例えば天井８２に取付けられる。画像検出部２０ａは、床面から予め定められた検出高さＴ１での物体の動きを検出する。検出エリアＡ１は、例えば７．２ｍ×７．２ｍのエリアである。

【0018】

図５は、検出エリアＡ１の補正の例を示す図である。画像センサ２０の個体差または天井８２などへの取り付け誤差によって、画像センサ２０の検出エリアＡ１と目的とする検出エリアにズレが生じることがある。特に、画像センサ２０は魚眼レンズを用いて検出エリアの情報を取得することがある。この場合、図５に示されるように、画像センサ２０は正方形の検出エリアＡ１を円状に変形させて画像を取得するため、検出エリアＡ１と目的とする検出エリアＡ１にズレが生じると、ズレの影響が大きくなり易い。特に、検出エリアＡ１の中心から離れるほど、ズレの影響は大きくなる。

【0019】

画像センサ２０は、検出エリアＡ１の補正機能を有する。図５において、実線Ｌ１は画像センサ２０の補正前の検出エリアＡ１を示し、破線Ｌ２は補正後の検出エリアを示す。制御部２０ｂは、画像検出部２０ａを制御して、矢印９１に示されるように検出エリアＡ１を調整する。図３、４において、検出エリアＡ１の調整可能範囲がエリアＡ２として示されている。制御部２０ｂは、画像センサ２０の真下の地点Ｐ１を基準に、検出エリアＡ１をＸ、Ｙ方向に移動させることができる。制御部２０ｂは、検出エリアＡ１をＸＹ面内で回転させても良い。また制御部２０ｂは、高さＴ１を基準に、検出エリアＡ１の縦横の幅を変更できる。

【0020】

図６は、実施の形態１に係る検出位置調整器５０の正面図である。画像センサ２０は、検出位置調整器５０を検出して、検出エリアの補正値を算出する。検出位置調整器５０は、検出高さＴ１に設けられた発光部５１と、発光部５１を検出高さＴ１に支持する支持部５２を有する。図７は、実施の形態１に係る検出位置調整器５０の構成を示す図である。制御部５３は、発光部５１を予め定められた第１パターンで点滅させる。発光部５１が点滅によって発するシグナルは、画像検出部２０ａが検出できるものであれば良い。

【0021】

図８は、実施の形態１に係る検出エリアＡ１の補正方法を説明する図である。図８には、画像センサ２０が検出する床面上の検出エリアＡ１が示されている。まず、テープまたはレーザー墨出し器などで床面にマス目を描き、検出エリアＡ１を格子状に区切る。次に、床面の格子点に、複数の検出位置調整器５０を配置する。図８の例では、画像センサ２０の真下の座標ａと、座標ａを中心に座標ｂ～ｉに検出位置調整器５０が配置される。

【0022】

また、予め画像センサ２０の位置情報検出部２０ｃに、各検出位置調整器５０の位置情報を記憶させておく。検出位置調整器５０の位置情報は、手動で画像センサ２０に入力しても良い。検出位置調整器５０がＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）機能を有している場合は、検出位置調整器５０から画像センサ２０に位置情報が送信されても良い。

【0023】

画像検出部２０ａは、例えば座標ａ～ｉの順番で、発光部５１からのシグナルを検出する。画像センサ２０は検出エリアの状態の変化を検出する。このため、検出位置調整器５０は、予め定められた間隔で点滅または明滅してシグナルを発すると良い。制御部２０ｂは、検出位置調整器５０の位置情報と、画像検出部２０ａが取得した画像上での検出位置調整器５０の発光位置に基づき、検出エリアＡ１の補正を行う。

【0024】

図９は、実施の形態１に係る検出エリアＡ１の補正方法を示すフローチャートである。図９には、検出エリアＡ１の補正方法の具体例が示されている。ステップ１として、制御部２０ｂは原点位置取得回数が４回以上であるか否かを判別する。原点は座標ａを示す。原点位置取得回数が４回以上の場合、制御部２０ｂは正常な原点位置の取得ができないと判別し、処理を終了する。原点位置取得回数が４回未満の場合、ステップ２として制御部２０ｂは、原点ａの発光位置を取得する。次に、ステップ３として制御部２０ｂは、原点ａの発光位置が許容範囲内であるかを判別する。許容範囲内の場合はステップ４に進み、許容範囲外の場合はステップ１に戻る。

【0025】

ステップ４として制御部２０ｂは、座標ｂ～ｉの発光位置を取得する。次に、ステップ５として制御部２０ｂは、座標ｂ、ｆの発光位置から原点ａを中心としたＸＹ面内の補正角度を算出する。次に、ステップ６として制御部２０ｂは、座標ｂ、ｃ、ｉの発光位置の平均値と、座標ｅ、ｆ、ｇの発光位置の平均値から、Ｘ方向の補正値を算出する。次に、ステップ７として制御部２０ｂは、座標ｃ、ｄ、ｅの発光位置の平均値と、座標ｇ、ｈ、ｉの発光位置の平均値から、Ｙ方向の補正値を算出する。また、図９には示されていないが、制御部２０ｂは、座標ｂ～ｉから検出エリアＡ１の縦横の幅を変更しても良い。

【0026】

以上から、制御部２０ｂは、複数の検出位置調整器５０の複数の発光位置に基づき、ＸＹ面内の補正角度、Ｘ方向の補正値、Ｙ方向の補正値を算出し、検出エリアＡ１を補正する。制御部２０ｂは、例えば検出エリアＡ１上の座標と、当該座標に設けられた検出位置調整器５０の発光位置との差分を縮小するように、検出エリアＡ１を補正する。

【0027】

このように本実施の形態の照明制御システム１００および画像センサ２０では、自動で最適な検出エリアＡ１に調整ができる。従って、画像センサ２０の個体差または取り付け誤差による誤検出を抑制できる。また、画像センサ２０の調整を簡略化できる。

【0028】

また本実施の形態の検出位置調整器５０の制御部５３は、発光部５１を予め定められたパターンで点滅させる。これにより制御部５３は、画像センサ２０に、検出位置調整器５０の位置情報と画像センサ２０が取得した画像上での発光部５１の発光位置とに基づき、検出エリアＡ１の補正を行わせる。このような検出位置調整器５０によれば、画像センサ２０の調整を簡略化できる。

【0029】

座標ａ～ｉにおける発光部５１のシグナルの検出順は限定されない。また、検出エリアＡ１の補正に用いられる検出位置調整器５０の数は、検出エリアＡ１の補正ができれば図８に示される数に限定されない。また、１つの座標で画像センサ２０に発光位置を取得させた後、検出位置調整器５０を別の座標に移動して、再度、画像センサ２０に発光位置を取得させても良い。この場合、検出位置調整器５０は１つでも良い。

【0030】

画像検出部２０ａが検出位置調整器５０の第１パターンを検出すると、制御部２０ｂは図９に示されるような検出エリアＡ１の補正を行っても良い。つまり、発光部５１の発光状態を特定のパターンで変化させ、画像センサ２０は特定パターンを検出することで、検出エリアＡ１の補正を行うキャリブレーションモードとなっても良い。

【0031】

画像検出部２０ａは例えばカメラである。制御部２０ｂの機能は、例えばマイコン、プロセッサ等の処理装置で実現できる。位置情報検出部２０ｃの機能は、例えば外部からの情報の入力を受け付けるインターフェース回路または通信回路で実現できる。本実施の形態では、画像センサ２０の制御部２０ｂにおいて、検出エリアＡ１の補正が行われるものとした。これに限らず、検出エリアＡ１の補正を行う制御部は、画像センサ２０とは別個に設けられても良い。また、制御部２０ｂは、画像検出部２０ａの検出情報に基づき、照明器具１２以外の電化機器を制御しても良い。

【0032】

これらの変形は、以下の実施の形態に係る制御システム、画像センサ、検出位置調整器について適宜応用することができる。なお、以下の実施の形態に係る制御システム、画像センサ、検出位置調整器については実施の形態１との共通点が多いので、実施の形態１との相違点を中心に説明する。

【0033】

実施の形態２．
図１０は、実施の形態２に係る検出エリアＡ１から一部のエリアを除外する方法を説明する図である。本実施の形態では、検出エリアＡ１の一部をマスクするマスク設定モードについて説明する。マスク設定モードは、図９で説明したキャリブレーションモードとは別に設けられる。画像センサ２０をマスク設定モードに切り替えることで、検出エリアＡ１のうち検出を行わないエリアを設定することができる。

【0034】

図１０において、検出位置調整器５０は座標ｊに設けられる。座標ｊはマスクの対象となる座標である。検出位置調整器５０の発光部５１は、予め定められた第２パターンで点滅することができる。画像検出部２０ａが第２パターンを検出すると、画像センサ２０はマスク設定モードとなる。画像検出部２０ａが第２パターンを検出すると、制御部２０ｂは、検出エリアＡ１から検出位置調整器５０の発光位置に対応するエリアを除外する。つまり、（Ｘ、Ｙ）＝（３、３）の座標ｊに対してマスク設定が行われる。

【0035】

画像センサ２０の検出エリアＡ１に壁、パーテーションなどがあると、誤検出が発生する場合がある。例えば人を検出した後に人が壁の陰に入ると、画像センサ２０は人が居続けていると判別することがある。本実施の形態では、誤検出が発生するおそれのあるエリアをマスクすることで、誤検出を抑制できる。また、マスク設定するエリアは、検出位置調整器５０を用いて容易に設定することができる。第１パターンと異なる第２パターンを設定することで、画像センサ２０によってキャリブレーションモードとマスク設定モードを識別できる。

【0036】

マスク設定は、図１０に示される１マス毎に設定できる。複数エリアを一括してマスク設定しても良い。なお、各実施の形態で説明した技術的特徴は適宜に組み合わせて用いても良い。

【符号の説明】

【0037】

１０ 設定器、１１ 照明コントローラ、１２ 照明器具、１３ 通信線、１４ 端末器、１５ センサ、１６ 壁スイッチ、１７ 調光コントローラ、１８ 制御ユニット、１９ 増幅器、２０ 画像センサ、２０ａ 画像検出部、２０ｂ 制御部、２０ｃ 位置情報検出部、５０ 検出位置調整器、５１ 発光部、５２ 支持部、５３ 制御部、８１ 床面、８２ 天井、１００ 照明制御システム、ＡＣ 電源

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】