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JP2004239729A - Movement sensitive device - Google Patents

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JP2004239729A JP2003028416A JP2003028416A JP2004239729A JP 2004239729 A JP2004239729 A JP 2004239729A JP 2003028416 A JP2003028416 A JP 2003028416A JP 2003028416 A JP2003028416 A JP 2003028416A JP 2004239729 A JP2004239729 A JP 2004239729A
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安弘 竹村
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一弘 味村
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信郎 冨田
Kei Kato
圭 加藤
Toshiji Takei
利治 武居
Masato Nakajima
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  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a movement sensing device which can determine validity of a detected value showing distance to an object, so that the influence of noise can be removed, and, e.g., comparatively small movement of the object can be accurately detected. <P>SOLUTION: The movement sensing device 1 is equipped with a distance sensor 11 which detects a distance to the object and outputs a plurality of detected values showing the distance during a first period, an arithmetic unit 22 which obtains an average value of a first value showing dispersion in the first period of the plurality of output detected values and a second value showing dispersion in a second period which is a small period formed by sub-dividing the first period, in the first period, and a determination device 23 which determines validity of the plurality of output detected values, based on the first value and the average value of the second values in the first period. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、距離センサを用いる動き検出装置に関し、特に対象物までの距離を表す検出値の有効性を判断できることで、ノイズの影響を取り除くことができる動き検出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
動き検出装置として、従来から、複数の距離センサを用いて、対象領域までの距離を検出し、前記検出した距離に基づいて、対象領域と距離センサとの間に存在する人物の動きを監視する動き検出装置があった(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特開2002−329262号公報 (第3−8頁、第1−5図)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら以上のような従来の装置によれば、例えば人物の小さな動き(例えば呼吸)を検出したいような場合には、検出される距離の変化が微小であることから、例えば信号に混入するノイズの影響により、動きの検出が不正確になる場合があった。また例えば、特に距離センサに、半導体位置検出素子(PSD(Position Sensitive Detector))の様に、受光光量を分母とする演算により検出値を求める素子を用いる場合には、例えば対象物の距離や反射率等により、受光光量が小さくなったときに、検出信号に含まれるノイズが顕著に表れることがあった。
【0005】
そこで本発明は、対象物までの距離を表す検出値の有効性を判断できることで、ノイズの影響を取り除くことができ、例えば対象物の比較的小さな動きでも正確に検出できる動き検出装置を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明による動き検出装置は、例えば図1、図5に示すように、対象物2までの距離を検出し、前記距離を表す検出値を第1の期間の間に複数個出力する距離センサ11と;前記出力された複数個の検出値の前記第1の期間内のばらつきを表す第1の値と、前記第1の期間を細分した小期間である第2の期間内のばらつきを表す第2の値の前記第1の期間内の平均値を求める演算装置22と;前記第1の値と、前記第2の値の前記第1の期間内の平均値とに基づいて、前記出力された複数個の検出値の有効性を判断する判断装置23とを備える。
【0007】
このように構成すると、距離センサ11により第1の期間の間に複数個出力された検出値の前記第1の期間内のばらつきを表す第1の値と、前記第1の期間を細分した小期間である第2の期間内のばらつきを表す第2の値の前記第1の期間内の平均値を演算装置22により求め、前記第1の値と、前記第2の値の前記第1の期間内の平均値とに基づいて、前記出力された複数個の検出値の有効性を判断装置23により判断するので、対象物までの距離を表す検出値の有効性を判断できることで、ノイズの影響を取り除くことができ、例えば対象物の比較的小さな動きでも正確に検出できる動き検出装置を提供できる。
【0008】
さらに、請求項2に記載のように、請求項1に記載の動き検出装置1では、前記第1の値が前記第2の値の前記第1の期間内の平均値よりも所定の閾値を超えて大きい場合に有効と判断し、前記閾値と等しいか小さい場合に無効と判断するように構成するとよい。
【0009】
上記目的を達成するために、請求項3に係る発明による動き検出装置は、例えば図1、図5に示すように、対象物2までの距離を検出し、前記距離を表す検出値を第1の期間の間に複数個出力する距離センサ11と;前記出力された複数個の検出値の前記第1の期間内のばらつきを表す第1の値と、前記第1の期間を細分した小期間である第2の期間内の検出値の平均値の、各小期間のばらつきを示す第3の値を求める演算装置22と;前記第1の値と、前記第3の値とに基づいて、前記出力された複数個の検出値の有効性を判断する判断装置23とを備える。
【0010】
このように構成すると、距離センサ11により第1の期間の間に複数個出力された検出値の前記第1の期間内のばらつきを表す第1の値と、前記第1の期間を細分した小期間である第2の期間内の検出値の平均値の、各小期間のばらつきを示す第3の値を演算装置22により求め、前記第1の値と、前記第3の値とに基づいて、前記出力された複数個の検出値の有効性を判断装置23により判断するので、対象物までの距離を表す検出値の有効性を判断できることで、ノイズの影響を取り除くことができ、例えば対象物の比較的小さな動きでも正確に検出できる動き検出装置を提供できる。
【0011】
さらに、請求項4に記載のように、請求項3に記載の動き検出装置1では、前記第1の値が前記第3の値よりも所定の閾値を超えて大きい場合に無効と判断し、前記閾値と等しいか小さい場合に有効と判断するように構成するとよい。
【0012】
また、請求項5に記載のように、請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の動き検出装置1では、例えば図6に示すように、距離センサ11は、対象物2に光束を照射する光照射手段31と;対象物2で反射して来た前記光束の反射光束を受光し、その受光位置に応じて異なる出力をする位置検出素子36と;位置検出素子36からの出力に基づき三角法の原理により対象物2までの前記距離を示す検出値を求める距離演算装置39を有し;距離演算装置39の求めた距離を前記複数個の出力とするとよい。
【0013】
上記目的を達成するために、請求項6に係る発明による動き検出装置は、例えば図5、図6、図7に示すように、対象物2までの距離を検出する距離センサであって、前記距離に応じて差が変化する2つの値を出力する検出素子36を有する距離センサ11と;前記出力された2つの値の和に基づいて、前記出力された検出値の有効性を判断する判断装置23とを備える。
【0014】
このように構成すると、前記距離に応じて差が変化する2つの値を出力する検出素子36を有する距離センサ11と、前記出力された2つの値の和に基づいて、前記出力された検出値の有効性を判断する判断装置23とを備えるので、対象物までの距離を表す検出値の有効性を判断できることで、ノイズの影響を取り除くことができ、例えば対象物の比較的小さな動きでも正確に検出できる動き検出装置を提供できる。
【0015】
また、請求項7に記載のように、請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の動き検出装置1では、第1の期間内のばらつきを表す第4の値が、所定の閾値を超えていることを、前記第1の期間内の前記出力された複数個の検出値が無効であると判断する加重要件とするとよい。
【0016】
さらに上記の動き検出装置1では、距離センサ11は複数であり;判断装置23による有効性の判断により、前記複数の距離センサ11の内、無効と判断された距離センサ11の出力を採用しないように構成されている。
【0017】
また、上記の動き検出装置1では、距離センサ11は複数であり;判断装置23による有効性の判断により、有効と判断された距離センサ11の内、過去一定期間での前記距離センサ11の出力の変動が最も大きい距離センサ11の出力を採用するように構成するとよい。
【0018】
また、上記の動き検出装置1では、距離センサ11は複数であり;判断装置23による有効性の判断により、有効と判断された距離センサ11の内、過去一定期間での、出力のスペクトルのピークが最も明瞭である距離センサ11の出力を採用するように構成してもよい。
【0019】
さらに、前記スペクトルの評価は、判断装置23による有効性の判断により、有効と判断された距離センサ11の内、過去一定期間での出力の変動が、大きい順に所定の個数の距離センサ11の出力を選択し、前記選択された各距離センサ11の出力を比較することで評価するようにするとよい。
【0020】
また、前記スペクトルの評価は、判断装置23による有効性の判断により、有効と判断された距離センサの内、過去一定期間での出力の変動が所定の閾値を超えている距離センサの出力を選択し、前記選択された各距離センサの出力を比較することで評価するようにしてもよい。
【0021】
また、上記の動き検出装置1では、判断装置23による有効性の判断により、少なくとも有効と判断された距離センサ11の出力に基づいて、対象物2の動きを検出するようにするとよい。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図において互いに同一あるいは相当する部材には同一符号または類似符号を付し、重複した説明は省略する。
【0023】
図1は、本発明による実施の形態である動き検出装置1の模式的斜視図である。動き検出装置1は、対象物までの距離を検出し、前記距離を表す検出値を第1の期間の間に複数個出力する距離センサ11と、距離センサ11が接続され、距離センサ11から出力された距離を表す検出値を入力する制御装置20とを備えている。対象物は対象空間内に存在している。本実施の形態では、距離センサ11は複数である。対象物までの距離とは、距離センサ11から対象物までの距離である。また、距離センサ11は、仮に対象物が存在しない場合には、対象空間内に存在する物体までの距離を検出する。ここでは、ベッド3の上面までの距離を検出する。なお、第1の期間の具体的な説明については後述する。また、上記各構成の詳細については後で詳述する。動き検出装置1は、対象空間内に存在する対象物の動きを検出するものである。また対象物は、呼吸をするものである。即ち対象物は、人物や動物である。本実施の形態では、対象物は人物2である。また、対象空間はベッド3上である。図示では、ベッド3上には、人物2が横たわって存在している(就寝状態で存在している)場合を示してある。さらに動き検出装置1は、ベッド3上に存在する人物2の呼吸を検出できるものである。また、本実施の形態では、距離を表す検出値は、距離そのものである距離値、または距離値に相当する出力値である。以下、これらを単に距離という。以下、距離で実施の形態を説明する。
【0024】
またここでは、人物2の上には、さらに寝具4がかけられており、人物2の一部と、ベッド3の一部とを覆っている。この場合には、距離センサ11は、寝具4までの距離を検出している。また、寝具4を使用しない場合には、距離センサ11は、人物2そのもの(例えば胴体部分)までの距離を検出する。
【0025】
複数の距離センサ11は、複数の距離センサ11を設置できる筐体10を介して設置することが好ましい。このようにすることで、複数の距離センサ11を各々単体で設置するよりも、設置が容易になる。ここでは、筐体10は、およそ人物2の頭部上方に配置されている。さらにここでは、筐体10は、移動可能なスタンド7に取り付けられている。筐体10は、スタンド7をベッド3の人物2の頭部側の端部に配置することで、およそ人物2の頭部上方に配置される。またスタンド7は、移動可能であることから、筐体10の設置を容易にしている。即ち動き検出装置1の設置を容易にしている。さらに、設置が容易であるため、例えば病院等で必要なときに必要な場所に設置できるので簡便である。本実施の形態では、筐体10(距離センサ11)は、スタンド7に設置しているが、壁や天井が存在する場合は、壁や天井でもよく、設置場所は動き検出装置の目的や仕様等により適宜決めてよい。さらに、筐体10には、複数の距離センサ11が、各々距離を検出する対象の点である後述の複数の測距対象点(以下対象点5(図3参照)という)に対応して設置されている。なお、距離センサ11は、筐体10に2列以上配置することが好ましい。
【0026】
さらに図2の模式的斜視図に、筐体10を不図示の天井に設置した場合の例を示す。この場合、ベッド3上のおよそ人物2の胸部の上方に設置するとよい。言い換えれば、およそ人物2の胸部が存在するであろう位置、例えばベッド3の中央より少しずれた位置の上方に配置するとよい。このように配置することで、ベッド3上の人物2の呼吸が検出しやすくなる。これは、ベッド3上の人物2の呼吸による動きが、胸部から腹部周辺で大きい傾向があり、さらにその変位方向が、距離センサ11の測距方向とおよそ平行になるためである。以下、筐体10(距離センサ11)は、スタンド7を介して設置する場合で説明する。
【0027】
図3の模式的平面図を参照して、対象点の配置例について説明する。対象点は図示のように複数配置されている。これにより、複数の対象点は、所定の範囲の検出領域50を形成している。本実施の形態では、所定の範囲は、人物2のおよそ腹部、胸部、背部、および肩部が就寝中に取り得る位置を網羅する範囲に設定することが好ましい。また対象点5は、例えば図示のように、2列以上配置することが好ましい。
【0028】
図3(a)は、複数の距離センサ11の各々に対応する複数の対象点51a〜54cが、それぞれ隣合う対象点51a〜54cと重ならないように配置されている場合を示している。この場合には、例えば図示のように、複数の対象点5は、検出領域50内に、ベッド3の外周部付近に対象点51a、51b、51c、54a、54b、54cが、ベッド3の中央部付近に対象点52a、52b、52c、53a、53b、53c(以下これらを区別しないときは単に対象点5という)が、お互いに重ならないように配置されている。また図示のように、対象点5は、碁盤目状に配置するとよい。複数の対象点5は、ベッド3上(寝具4下(図1参照))の人物2のおよそ腹部、胸部、背部、および肩部が就寝中に取り得る位置を網羅する範囲に配置するいことが好ましい。配置する数は、本実施の形態では、図中4行3列(以下4×3と表す)であるが、動きを検出する場所、また人物2などの条件により適宜決めてよく、例えば3×3、4×4、あるいは2×2でもよい。
【0029】
このように配置すると、比較的少ない数の距離センサでも、検出領域50を広くとることができるので、効率がよい。即ち、必要な範囲の検出領域50内の距離を比較的少数の距離センサ11で検出できるので、小型で高効率な動き検出装置1(図1参照)とすることができる。また、距離センサ11に、後述のような光束を照射することにより距離を検出する照射型センサを使用した場合でも、隣接する対象点5に対応する距離センサ11は、後述のように同時に照射しないように制御する必要がなく、動き検出装置1をより簡単な構成とすることができる。なお、このように対象点5が重ならない場合であっても、後述のように、本来受光しなければならない光束に他の距離センサ11から照射された光束が混入してしまい、正確な距離の検出が困難な場合には、距離センサ11が同時に光束を照射しないように制御する必要がある。
【0030】
また図3(b)の配置例に示すように、隣合う対象点5が重なっていてもよい。このようにすると、検出領域50内の死角を少なくすることができるので、より精度の高い距離の検出に有効である。このとき、距離センサ11に例えば光を照射して距離を検出する照射型センサを用いた場合には、重なり合う対象点5に対応する距離センサ11が同時に光束を照射しないように制御する必要がある。これは、複数の距離センサ11から同時に例えば光束を照射した場合に、本来受光しなければならない光束に他の距離センサ11から照射された光束が混入し、互いに影響を受けてしまうことで、距離の検出が困難になるためである。なお、図3(b)では、対象点が重なった状態を説明するために対象点の面積を大きくとった場合を示している。
【0031】
また、距離センサ11を、後述のように投光する光束の波長をセンサ毎に異なるようにし、併せて、コーティングを施す等の手段により後述の受光レンズ37aに照射する光束に対応した透過波長帯域を通過させるようにした場合には、隣合う対象点5が重なっていても同時に光束を照射しないように制御する必要がない。また、距離センサ11を、照射する光束の光源を、各距離センサ11毎に異なる一定の周波数で点滅させ、併せて、その周波数のみの信号を後述の電気的バンドパスフィルタを備えるようにした場合には、隣合う対象点5が重なっていても同時に照射しないように制御する必要がない。
【0032】
ここで、図3(b)に示すように、距離センサ11に照射型センサを使用し、かつ複数の距離センサ11に対応する対象点5が重複する場合の作動の制御の例について説明する。このような制御は、後述の制御装置20の制御部21で行うようにするとよい。照射型センサの場合には、1つの距離センサ11の距離の検出の後で、次の距離センサ11の距離の検出を行うように制御する。即ち複数の距離センサ11が同時に距離の検出をしないように制御する。このような動作が、備えられた全ての距離センサ11の距離の検出を行われるまで繰り返す。なお、この一連の動作を1サイクルとし、1サイクルの時間をTとする。
【0033】
また、上述のように1つずつ距離センサ11による距離の検出を行うのではなく、隣接する対象点5の距離の検出を同時に行わないように制御する(例えば同時に距離の検出を行う対象点5を1つおきとする)ことで、複数の距離センサ11に同時に距離の検出を行わせることができる。このようにすれば、1サイクルの時間Tを大幅に短縮できる。
【0034】
また典型的には、距離センサ11は筐体10に並列的に設置されるが、図4の模式図に示す筐体10’ように、筐体10にカーブをつけてもよい。この場合、距離センサ11は、このカーブに沿うように設置する。このような筐体10’を用いることで、小型化しても広い検出領域50を容易に確保することができる。また、筐体10’は、小型でも、隣合う対象点5が重ならないように距離センサ11を設置することが容易に行なえるので、装置の小型化を図ることができる。
【0035】
図5を参照して、動き検出装置1の構成の一例を説明する。動き検出装置1は、複数の距離センサ11が設置された筐体10と、制御装置20とを含んで構成される。制御装置20は、典型的にはパソコンやマイコンである。そして複数の距離センサ11は、制御装置20に接続されており、検出した距離を制御装置20に出力するように構成されている。また、図中距離センサ11と制御装置20とは、別体として示してあるが、一体として構成してもよい。また、例えば複数の距離センサ11と制御装置20を筐体10に収納してもよい。本実施の形態では、筐体10と制御装置20とは別体の場合で説明する。また距離センサ11は、筐体10に4×3で設置されている。
【0036】
ここで、距離センサ11についてさらに説明する。使用する距離センサ11としては、赤外線照射型の距離センサ、超音波センサ、電磁波パルス距離センサ、パッシブ型光学距離センサ等がある。このうち赤外線照射型の距離センサ、超音波センサ、電磁波パルス距離センサは照射型センサである。また使用する距離センサ11は、上記のように、例えばオートフォーカスカメラに用いるような比較的単純で安価なものを用いることが好ましい。このような距離センサ11を用いることで、動き検出装置1を単純で安価に構成できる。本実施の形態では、赤外線照射型の距離センサを用いた場合で説明する。
【0037】
図6のブロック図を参照して、距離センサ11の実施例としての赤外線照射型の距離センサ30(以下赤外線距離センサ30という)について説明する。赤外線距離センサ30は、いわゆるアクティブ型光学センサである。赤外線距離センサ30は、人物2に光束を照射する光照射手段としての赤外光照射部31、赤外光受光部32、赤外線距離センサ30全体を制御するセンサ制御部33を含んで構成されている。また、センサ制御部33は、制御装置20の制御部21内(図5参照)に備えるようにしてもよい。この場合には、赤外線距離センサ30は、図7で後述するPSD36の電極36dからそれぞれ出力される光電流を、制御部21内のセンサ制御部33に出力するようにするとよい。
【0038】
赤外光照射部31には、赤外LED34と照射レンズ35とが備えられており、赤外LED34から照射された赤外光の光束は照射レンズ35を介して細い平行光束として人物2に照射される。ここで平行光束とは、実質的に平行であればよく、平行に近い光束も含む。赤外光受光部32は、人物2で反射して来た前記光束の反射光束を受光し、その受光位置に応じて異なる出力をする位置検出素子36を有している。さらに、赤外光受光部32は、人物2で反射して来た光束の反射光束を位置検出素子36上に結像させる結像光学系としての受光レンズ37を有している。本実施の形態では、位置検出素子36は、PSDである。以下、位置検出素子36は、PSDの場合で説明する。なお、位置検出素子36にPSDを用いた赤外線距離センサ30は、人物2までの距離を検出する距離センサであって、前記距離に応じて差が変化する2つの値を出力する検出素子を有する距離センサでもある。即ち、本実施の形態では、距離に応じて差が変化する2つの値を出力する検出素子がPSDである。
【0039】
さらに、赤外線距離センサ30は、PSD36からの出力に基づき三角法の原理により人物2までの距離を求める距離演算装置としての位置情報出力部39を有している。即ち位置情報出力部39は、受光位置に基づいて、三角法により前記距離としての受光位置情報を得るように構成されている。また、位置情報出力部39は、センサ制御部33内に備えられている。赤外線距離センサ30は、位置情報出力部39の求めた距離を第1の期間に複数個出力する。
【0040】
また、受光レンズ37には、照射された光束の波長帯域の光のみを透過させるコーティングが施されている。従って、外乱光の影響が少なく位置検出をすることができる。また以上では光束は細い平行光束としたが、これは実質的に平行光束であればよく、ある程度拡散あるいは収束した光束であってもよい。この場合には、後述のPSD36に入射する光束の大きさ(直径)が適当であって、重心位置の補足に差支えない程度であればよい。
【0041】
さらに、赤外線距離センサ30は、赤外光照射部31が照射する光束の波長をセンサ毎に異なるようにしてもよい。この場合には、併せて、前述の受光レンズ37に施されたコーティングの透過波長帯域も、照射する光束に対応した透過波長帯域になるようにする。これにより、図3(b)で説明した隣合う光束が重なる場合であっても、隣のセンサの光束の影響を受けることが無く、同時に照射しないように制御する必要がないので動き検出装置を単純化できる。また赤外線距離センサ30は、赤外LED34(光源)を一定の周波数で点滅させ、赤外光受光部32にその周波数の信号のみを抽出する電気的バンドパスフィルタを備えるようにしてもよい。これにより、外乱光の影響を低減することができる。また、この変調周波数をセンサ毎に変えることにより、図3(b)で説明した光束が重なる場合でも隣のセンサの光束の影響を受けることが無くなる。これにより、光束が重なる場合であっても同時に照射しないように制御する必要がなく動き検出装置を単純化できる。さらに、赤外LED34の照射のタイミングに同期させて赤外光受光部32のアンプの極性を切換える同期検波を行っても好適である。
【0042】
図7を参照して、PSD36についてさらに説明する。図7(a)は、模式的平面図であり、図7(b)は、模式的正面断面図である。図7(a)に示すように、PSD36は、入射する光束の径よりも大きい受光面積を有しており、また距離変化による入射する光束の移動方向(図中左右方向)に、必要な測距範囲内で、入射する光束の移動により光束がはみ出さない程度の長さを有している。
【0043】
また図7(b)に示すように、PSD36は、平板状のシリコンの光束が入射する側の表面にP層36a、P層36aと反対側の表面にN層36b、そしてP層36aとN層36bとの中間にあるI層36cから構成されている。PSD36に入射した光束は、光電変換され、光電流としてP層36aの両端に付けられた電極36dからそれぞれ分割出力されるように構成されている。ここで、各電極36dから出力される光電流をそれぞれI、Iとする。ここで、I、Iが距離に応じて差が変化する2つの値である。
【0044】
赤外線距離センサ30は、PSD36の両端から出力される光電流の出力信号を位置情報出力部39により演算することにより受光位置情報として入射した光束の重心位置を出力するので、後述のように、人物2までの距離を検出することができる。また、赤外線距離センサ30は、照射する光束に、赤外線を用いることで、人間には見えず、不快感を与えることがない。
【0045】
赤外線距離センサ30のセンサ制御部33は、PSD36により入射した光束の重心位置を検出する際に、外乱光と区別するために、変調を行う。変調は、例えば周期的に光束の発光(照射)停止を繰り返し行うような動作である。この場合、光束の発光停止は、例えば光源を発光停止してもよいし、遮光板やスリットを回転させることにより、発光停止をするようにしてもよい。さらに変調は、上述に加え、外乱光の強さにより、光束の出力も変化させるようにしてもよい。そしてセンサ制御部33は、光束を照射している時のPSD36の出力値から光束を照射していない時のPSD36の出力値を差し引いた出力値を算出する。またセンサ制御部33は、信頼性を確保するために、変調動作を複数回行い、その平均出力値を受光位置情報である重心補足信号(以下測距信号という)とする。センサ制御部33は、測距信号の値である測距信号値xを距離として制御装置20へ出力する。
【0046】
なお、測距信号値xは、PSD36の両電極36dから出力されるI、Iにより、例えば次式で与えられる。
Ix=(I−I)/(I+I) ………(1)
ここで、Ixは測距信号値xに相当する即ち距離に相当する電流値である。
【0047】
また、図8の模式図に示すように、対象とする人物2までの距離値Aは、この測距信号値xに基づいて、三角法を用いて次式で算出することができる。
A = f ×w/(x−b) ………(2)
fは、赤外光受光部32の受光レンズ37を単一レンズとしたときそのレンズの焦点距離、wは、赤外LED34とPSD36との間の距離、言い換えれば、照射レンズ35と受光レンズ37の光軸間の距離(基線長)、bはPSD36の受光素子の配置に依存するバイアス値を示す。なお、f、w、bは、それぞれ測距信号値xと同次元で表した値である。またここでの焦点距離は、一般に用いられている組み合わせレンズを使用する場合は、その組み合わせレンズの焦点距離とする。上述のような距離値Aを算出する場合には、制御装置20の制御部21により距離値Aの算出を行うとよい。
【0048】
また以上では、赤外線距離センサ30は、距離として測距信号値xを出力する場合について説明したが、距離として上述の方法で算出された距離値Aそのものを出力するように構成してもよい。
【0049】
このように、赤外線距離センサ30は、PSD36を用いることで、単純に構成できるので、安価で、単純な動き検出装置とすることができる。以下、赤外線距離センサ30を距離センサ11として説明する。
【0050】
距離センサ11は、距離を第1の期間に複数個出力する。本実施の形態のように、人物2の呼吸を検出する場合には、第1の期間は、好ましくは10〜20秒(s)程度に設定するとよい。このように設定すると、例えば人物2の呼吸の周期が毎分5〜60サイクル程度の周期であるので、第1の期間は、およそ1回程度の呼吸を検出できる期間となるからである。本実施の形態では、15sに設定した場合で説明する。また、距離センサ11は、例えば0.01〜3s程度、好ましくは、0.01〜0.5s程度の間隔で距離を出力するように設定されている。本実施の形態では、出力の間隔を0.1sに設定した場合で説明する。即ち本実施の形態では、距離センサ11は、第1の期間に150個の距離を出力することになる。また、距離センサ11は、距離を連続的にアナログ出力する場合には、例えば制御装置20で上記と同様な間隔でサンプリングすることで、複数個とするとよい。
【0051】
図5に戻って、さらに動き検出装置1を説明する。制御装置20は、制御部21を備えており、動き検出装置1全体を制御している。また複数の距離センサ11は制御部21に接続され、制御部21により、制御されている。制御部21は、距離センサ11から出力される複数個の距離を、それぞれの距離センサ11から時系列的に取得するように構成されている。また制御部21には、記憶部31が接続されており、算出された情報等のデータが記憶できる。記憶部31内には、距離センサ11から出力された距離を時系列で保存する距離保存部32が備えられている。ここでの距離保存部32に時系列的に保存された距離は、過去の時点の距離であればよく、例えば取得した最新の距離の1個分だけ前に取得された距離であってもよい。
【0052】
また、制御部21内には、距離センサ11から出力された複数個の距離の第1の期間内のばらつきを表す第1の値と、第1の期間を細分した小期間である第2の期間内のばらつきを表す第2の値の第1の期間内の平均値を求める演算装置としての演算部22と、第1の値と、第2の値の第1の期間内の平均値とに基づいて、前記出力された複数個の距離の有効性を判断する判断装置としての判断部23とが備えられている。第2の期間は、例えば0.5〜2秒(s)程度とすることが好ましい。本実施の形態では、第2の期間は、1sとして説明する。即ち、ここでは第1の期間が15sであることから、第1の期間を15等分したのが第2の期間である。
【0053】
また、距離の第1の期間内のばらつきを表す第1の値は、例えば距離の第1の期間内の標準偏差または分散であり、距離の第2の期間内のばらつきを表す第2の値は、同様に距離の第2の期間内の標準偏差または分散である。本実施の形態では、共に標準偏差の場合で説明する。なお、距離の第1の期間内のばらつきを表す第1の値及び距離の第2の期間内のばらつきを表す第2の値は、それぞれの期間内の距離の最大値、最小値との差としてもよいが、上記のように標準偏差とすることで、距離の第1の期間内のばらつきを表す第1の値と、第2の期間内のばらつきを表す第2の値の第1の期間内の平均値との差がより明瞭になる。これにより、ノイズ、特にランダムノイズに起因する変動が判断しやすくなる。
【0054】
さらに、判断部23は、第1の値が第2の値の第1の期間内の平均値よりも所定の閾値を超えて大きい場合に有効と判断し、前記閾値と等しいか小さい場合に無効と判断するように構成される。即ち、判断部23は、第1の期間である15s内の複数個の距離の標準偏差が、第2の期間である1s内の複数個の距離の標準偏差の第1の期間内の平均値よりも所定の閾値(例えば0.8程度)を超えて大きい場合に有効と判断し、前記閾値と等しいか小さい場合に無効と判断するように構成される。ここでは、判断部23は、第1の値と第2の値の第1の期間内の平均値の比で判断するようにする。さらにここでは、後述のように閾値を設定し、(第2の値の第1の期間内の平均値/第1の値)<閾値のとき有効と判断するようにする。なお、有効性の判断は上記に限られるものではなく、例えば第1の値と第2の値の第1の期間内の平均値の差と、第1の値との比であってもよい。またこの場合には、((第1の値―第2の値の第1の期間内の平均値)/第1の値)>閾値のとき有効と判断するようにする。なおこの閾値は上記の閾値とは別の値となる。上記いずれの方法を用いてもよいが、第1の値と第2の値の第1の期間内の平均値の比が、前者の場合では1、後者の場合では0に近い場合に無効と判断するとよい。以下前者の場合で説明する。
【0055】
ここで、図9の線図を参照して、判断部23による有効性の判断について説明する。なお、図9は、距離センサ11より出力された距離を時間方向に並べた線図であり、さらに(a)は混入したノイズが支配的でない場合、即ち判断部23により有効と判断される場合の例を示した図であり、(b)は混入したノイズが支配的な場合、即ち判断部23により無効と判断される場合の例を示した図である。なお、図9(a)は、第2の値の第1の期間(例えば15s)内の平均値/第1の値が0.3程度の場合であり、図9(b)は、第2の値の第1の期間(例えば15s)内の平均値/第1の値が0.9程度の場合を示している。
【0056】
図9(a)に示すように、有効である場合には、距離の第1の期間(例えば15s)の標準偏差は、第2の期間(例えば1s)の距離の標準偏差と比較して明らかに大きい。即ち、有効なときは、距離の第2の期間内の標準偏差の第1の期間内の平均値は、距離の第1の期間内の標準偏差より小さい。また、第1の期間の標準偏差と、第2の期間の標準偏差の平均値との比は、無効なときの比に比べて小さい値(例えば0.3)となる。また、図9(b)に示すように、無効である場合には、ランダムノイズの寄与が大きくなるため、距離の第1の期間(例えば15s)の標準偏差が大きいという関係は残るものの両者が近い値となる。即ち、無効なときは、第2の期間(例えば1s)の標準偏差の平均値は、第1の期間の標準偏差より著しく大きくなることなく、これらの比は、1に近くなる(例えば0.9)。したがって両者の比をとって1にどの程度近いかで判断ができる。即ち、閾値を設定した場合には、閾値以下であることで有効性を判断できる。閾値は、例えば0.7〜0.95程度に設定するとよい。
【0057】
即ち、第1の値と第2の値の第1の期間内の平均値の比は、例えば人物2に動きに起因する距離の変動の場合には、常に1より小さくなるが、人物2に動きが無くなるとノイズが支配的となり、1又は1に近くなる。
【0058】
また、演算部22は、距離センサ11より出力された複数個の検出値の前記第1の期間内のばらつきを表す第1の値と、前記第1の期間を細分した小期間である第2の期間内の検出値の平均値の、各小期間のばらつきを示す第3の値を求めるように構成し、判断部23は、前記第1の値と、前記第3の値とに基づいて、前記出力された複数個の検出値の有効性を判断するするように構成してもよい。さらに判断部23は、前記第1の値が前記第3の値よりも所定の閾値を超えて大きい場合に無効と判断し、前記閾値と等しいか小さい場合に有効と判断するように構成される。ここでは、第3の値と第1の値との比が、所定の閾値よりも小さいときに有効と判断するようにする。さらにここでは、後述のように閾値を設定し、(第3の値/第1の値)<閾値のとき無効と判断するようにする。即ち、閾値を設定した場合には、閾値以下であることで無効を判断できる。閾値は、例えば0.7〜0.95程度に設定するとよい。また、例えば第1の値と第3の値の差と、第1の値との比であってもよい。またこの場合には、((第1の値―第3の値)/第1の値)>閾値のとき無効と判断するようにする。なおこの閾値は上記の閾値とは別の値となる。第1の値と第3の値の差は絶対値とする。上記いずれの方法を用いてもよいが、第1の値と第3の値の比が、前者の場合には1、後者の場合には0に近い場合に有効と判断するとよい。以下、前者の場合で説明する。
【0059】
またこの場合では、図9(a)に示すように、有効である場合には、距離の第2の期間(例えば1s)の平均値の標準偏差は、距離の第1の期間(例えば15s)の標準偏差より小さいが、これらの比は1に近くなる(例えば0.9)。また、図9(b)に示すように、無効である場合には、距離の第2の期間(例えば1s)の平均値の標準偏差は、第1の期間(例えば15s)の標準偏差より小さく、さらに第2期間の平均値の標準偏差は、平均値がほぼ一定値となるので、比較的小さい値(例えば0.3)となる。そして、これらの比は、有効なときの比に比べて小さい値となる。即ち閾値を(例えば0.8のような値に)設定した場合には、閾値以下であることで無効を判断できる。
【0060】
以上で説明した2つの構成のどちらを用いても、ノイズが支配的である距離を無効と判断できる。即ち、ノイズによる影響を低減できる。
【0061】
さらに判断部23は、第1の期間(例えば15s)内のばらつきを表す第4の値が、所定の閾値を超えていることを、前記第1の期間内の前記出力された複数個の検出値が無効であると判断する加重要件とするように構成される。第4の値は、第1の値と同じ値であってもよい。即ち第4の値は第1の期間内の複数個の距離の標準偏差であってもよい。本実施の形態では、第4の値は第1の値と同じ値である場合で説明する。即ち、判断部23は、距離センサ11より出力された第1の期間内の複数個の距離の標準偏差が所定の閾値を超えていることを、第1の期間内の出力された複数個の検出値が無効であると判断する。これにより、ノイズは小さいが、例えば人物2に全く動きが無いために距離の変動が無い又は非常に小さく、結果的にノイズが支配的となってしまい、その距離を無効と判断してしまうことがなくなる。さらに言えば、ノイズが大きくて、人物2に一見動きがあるように見える距離の変動と、ノイズが支配的だが、実際に人物2に動きがない場合の距離の変動とを区別することができる。このように、人物2に動きが無い例えば呼吸が停止しているにもかかわらず、その距離を無効と判断してしまうことを防ぎ、呼吸停止を正確に検出できる。
【0062】
さらに、本実施の形態のように、距離センサ11としてPSD36(図7参照)を有する赤外線距離センサ30(図6参照)を用いる場合には、判断部23は、PSD36より出力された2つの値としての光電流I、I(図7参照)の和に基づいて、距離センサ11より第1の期間内に出力された複数個の距離の有効性を判断するように構成してもよい。なお、このように構成した場合には、上述の演算部22は備える必要がない。即ち単純に構成できる。
【0063】
PSDを用いた距離センサは、PSDに入射する光束の光量が低下すると、出力される距離に混入するノイズが増加する傾向がある(ノイズが支配的となる傾向がある。)。また、PSDの両極より出力される光電流I、Iの和を算出することで、PSDに入射する光束の光量を検出できる。これにより、ノイズが支配的となる傾向が強まるときに入射する光束の光量、即ち光電流I、Iの和の値を閾値として設定し、光電流I、Iの和が閾値以下のときに無効と判断するようにすることで、ノイズの影響を低減できる。
【0064】
上述した判断部23による距離センサ11より出力された第1の期間内の距離の有効性の判断は、各距離センサ11毎に行なわれる。
【0065】
再び図5に戻って説明する。また、制御部21内には、判断部23により判断された有効性に基づいて、前記判断された第1の期間内の距離を採用するか否かを選別する距離採用部24が備えられている。距離採用部24は、典型的には有効性判断に基づいて、距離センサ11の第1の期間内の出力を採用しないという処理を行う。また本実施の形態のように、複数の距離センサ11を備えるときは、有効性がないと判断された距離センサ11の第1の期間内の出力を採用せず、他の距離センサ11の出力を採用する。なお、1つの距離センサ11しか備えない場合であっても、時間的に採用できる出力と採用できない出力とを選別できる。
【0066】
距離採用部24は、判断部23による有効性の判断により、複数の距離センサ11の内、無効と判断された距離センサ11の出力即ち距離センサ11より出力される距離を採用しないように構成されている。採用しない出力は、有効性の判断を行った第1の期間内のものである。
【0067】
さらに距離採用部24は、判断部23による有効性の判断により、有効と判断された距離センサ11の内、過去一定期間での距離センサ11の出力の変動が最も大きい距離センサ11の出力を採用するように構成するとよい。過去一定期間は、例えば、第1の期間とするとよい。このように、最も変動が大きい出力を採用することで、例えば、人物2の動きが最も反映されている出力を採用できる。出力に人物2の動きが反映されている場合には、他の人物2の動きが反映されていない出力と比較して、基本的に出力の変動が大きい。このため、上記のようにすることで、人物2の動きが最も反映されている出力を採用できる。
【0068】
また、距離採用部24は、判断部23による有効性の判断により、有効と判断された距離センサ11の内、過去一定期間での、出力のスペクトルのピークが最も明瞭である距離センサ11の出力を採用するように構成してもよい。
【0069】
スペクトルのピークが最も明瞭であるかの評価は、スペクトルのピークの鋭さで評価する。ピークの鋭さ(ピークの先鋭度)は、例えば、スペクトルピークの高さを全周波数のスペクトルの高さの積分値で除算した値、またディスクリートな場合には、例えば、ピーク高さに、ピークの隣のスペクトルの高い方の高さを加算した値を、さらに全周波数のスペクトルの高さの和で除算した値を指標とすることができる。ピークの鋭さが一定値以上であることを評価することで、明確に例えば人物2の呼吸を検出している距離センサ11の出力を採用することができるので、人物2の呼吸を検出しやすい。
【0070】
なお、スペクトルの評価は、判断部23による有効性の判断により、有効と判断された距離センサ11の出力の内、過去一定期間での出力の変動が、大きい順に所定の個数の距離センサ11の出力を選択し、選択された各距離センサ11の出力を比較することで評価する。所定の個数は、例えば1〜6個程度、好ましくは2〜4個程度である。また、スペクトルの評価は、判断部23による有効性の判断により、有効と判断された距離センサ11の出力の内、過去一定期間での出力の変動が所定の閾値を超えている距離センサ11の出力を選択し、選択された各距離センサ11の出力を比較することで評価してもよい。
【0071】
このように、動き検出装置1は、判断部23による有効性の判断により、少なくとも有効と判断された距離センサ11の出力に基づいて、人物2の動きを検出するように構成される。即ち、ここでは、距離採用部24により採用された(選別された)第1の期間内の距離に基づいて、人物2の動きを検出する。このように、判断部23により有効と判断された出力を採用するので、ノイズが支配的な出力に基づいて、人物2の動きを検出することで動きを誤検出していまうことなく、正確に人物2の動きを検出できる。
【0072】
さらに、制御部21内には、距離センサ11の出力に基づいて、距離の時間変化を演算する距離演算部25と、距離演算部25により演算された距離の時間変化に基づいて、人物2の動きを検出する動き検出部26とをが備えられている。ここで、演算される距離の時間変化は、この時間変化の絶対値であってもよい。なお本実施の形態では、距離の時間変化の絶対値の場合で説明する。また、動き検出部26により検出する人物2の動きは、例えば、呼吸、体動、移動である。
【0073】
また、距離演算部25は、典型的には、距離採用部24により採用された距離センサ11の出力に基づいて、距離の時間変化を演算するように構成される。即ち、判断部23により有効と判断され、さらに距離採用部24により採用された第1の期間内の複数個の距離に基づいて、距離の時間変化を演算する。
【0074】
距離に基づいて時間変化を演算するとは、距離センサ11から一定時間間隔で出力される複数個の距離を取得することにより、過去の時点に取得された距離と、現時点に取得された距離との差分を取ることにより、過去所定期間内の距離変化量を得ることである。言い換えれば、距離センサ11より取得された距離と、前述の距離保存部32に時系列的に保存された距離との差を取ることにより、過去所定期間内の距離変化量を得ることである。ここで、距離センサ11から距離を取得する時間間隔は、例えば0.01〜3秒程度、好ましくは、0.01〜0.5秒程度とするとよい。
【0075】
また、距離に基づいて時間変化を演算するとは、距離センサ11から一定時間間隔で出力される複数個の距離を取得することにより、過去所定期間内に得られた距離の最大値と距離の最小値との差(Max−Min)をとることで、過去所定期間内の距離変化量を得ることであってもよい。また、ここでの所定期間は、30秒程度、さらに好ましくは10〜20秒程度に設定するとよいが、さらに短い時間、例えば3秒程度に設定してもよい。所定期間を長めに設定した場合には、後述の動き検出部26による人物2の呼吸、起き上がり等の比較的大きな体動の検出に有効である。所定期間を短めに設定した場合は、同様に人物2の体動の検出に有効である。
【0076】
前者は、特に人物2の呼吸の検出に適している。後者は、後述の人物2の呼吸か、体動かを判断する場合に適している。以下、前者の距離の時間変化を用いる場合で説明するが、後者の距離の時間変化を用いてもよく、さらに、前者と後者との両方の距離の時間変化を用いるようにしてもよい。この場合には、後述の動き検出部26により、それぞれの距離の時間変化を選択して用いるようにする。なお、距離の時間変化の演算には、必ずしも距離の差分を使う必要はなく、時系列的に取得した距離から周波数解析等の手段を用いることも可能である。
【0077】
また、距離演算部25は、第1の所定期間と、第1の所定期間より短い期間の第2の所定期間とを設定し、第1の所定期間の距離変化量と第2の所定期間の距離変化量との両方を得るように構成してもよい。この場合には、上記と同様に、第1の所定期間を30秒程度、さらに好ましくは10〜20秒程度に設定し、第2の所定期間を1〜10秒程度、さらに好ましくは3〜6秒程度に設定する。このようにすることで、動き検出部26による人物2の動きの検出をより正確に行うことができる。また、以上では、所定期間は時間として説明したが、取得した距離の数(例えば10個分)としてもよい。また、距離変化量の演算は、距離センサ11の出力毎に行う。即ち、距離センサ11毎に距離変化量を得る。
【0078】
距離演算部25により、距離の時間変化を演算することで得られた過去所定期間内の距離変化量は、時間方向に並べることで波形パターンを形成する。
図10は、波形パターンの例を示した図である。
【0079】
さらに、距離演算部25は、距離の時間変化の演算は、過去所定期間内の基準位置からの距離を演算するようにしてもよい。この場合には、距離の時間変化の演算は、一定時間間隔で、基準位置からの距離を求めることになる。そして求められた前記距離は、時間方向に並べられる。ここで、基準位置は、例えば、ベッド3上面であるが、標準的な体型の人物2の胸部又は腹部上面の位置として予め設定されるものであってもよい。基準位置は、距離センサ11から基準位置までの距離として、距離保存部32内に保存するとよい。
【0080】
また、距離演算部25は、距離センサ11の出力から過去一定回数取得した、または過去一定期間内に取得した距離の移動平均値、または期間平均値を算出するように構成してもよい。またこの場合には、距離演算部25により距離の時間変化を演算する際に、算出された距離の移動平均値、または期間平均値を、距離センサ11から出力された距離と同様に扱うものとする。言い換えれば、距離演算部25は、この移動平均値、または期間平均値に基づいて距離の時間変化を演算する。さらにこの移動平均値、期間平均値は、距離センサ11で算出するように構成してもよい。言い換えれば、距離センサ11は、検出した距離の移動平均値、または期間平均値を算出し、この算出結果を距離として出力するように構成してもよい。このようにすることで、ランダムノイズや窓から差し込む日光のちらつきなどによる突発的なノイズが軽減でき、ピーク位置の誤判定やゼロクロス位置(符号が反転する交点)の誤判断を軽減することができる。なお、各平均値の算出方法は、色々と考えられるが、予め一定の時間間隔を定め、その間のデータを平均化してもよいし、予め、平均化する個数を定め、時系列的に移動平均値を算出する方法でもよい。前者の場合には、データ数が少なくて済み、大まかな状態把握に適する。後者の場合には、データ数は多少多くなるが、細かい挙動を追うことができる。
【0081】
また、動き検出部26について説明する。動き検出部26は、距離演算部25により演算された距離の時間変化に基づいて人物2の動きを検出するように構成されている。即ち人物2の呼吸、体動、移動を検出するように構成されている。また、動き検出部26は、複数の距離センサ11の内1つ又は複数の選択された距離センサ11に関する時間変化に基づいて人物2の動きを検出するように構成されている。
【0082】
また動き検出部26は、演算された距離の時間変化に基づき、人物2の呼吸を検出するように構成される。なおここでは、呼吸の検出は、動き検出部26により、距離の時間変化の周期的変化を検出し、さらに検出した周期的変化に基づいて、人物2の呼吸を検出する。周期的変化とは、例えば人物2の呼吸の周期、例えば、毎分5〜60サイクルの周期を有する変化である。即ち本実施の形態では、周期的変化は、呼吸の周期から大きく外れた周期的変化を含まない。ところで、大人の呼吸数は、毎分5〜30回程度の範囲にあるが、幼児の場合にはさらに呼吸数が多くなる傾向がある。また動き検出部26は、周期的変化の周期及び振幅のいずれか一方又は両方に基づいて人物2の呼吸を検出するように構成されている。典型的には、動き検出部26は、周期的変化の周期及び振幅の両方から人物2の呼吸を検出する。さらに、動き検出部26は、検出した呼吸の周期から呼吸数を監視するように構成してもよい。ここで、呼吸数を監視することも、周期を監視する概念に含まれるものとする。
【0083】
また、動き検出部26は、距離採用部24により採用された距離センサ11に対応する距離の時間変化の内、さらに一定値以上のものを選択し、選択された距離の時間変化の周期的変化を検出して、最も周期性が明瞭(呼吸を表している)な周期的変化から呼吸の有無及び呼吸数を検出するようにしてもよい。
【0084】
さらに、動き検出部26は、演算された距離の時間変化に基づき、人物2の体動、移動を検出するように構成される。人物2の体動や移動の検出は、距離の時間変化から呼吸のみを検出した場合に比べて、遥かに大きく変動するので、容易に検出することができる。この場合には、さらに動き検出部26は、距離採用部24により採用された距離センサ11の出力に対応する各々の時間変化より、人物2が、例えば寝返り等その場で動いているのか、例えば起き上がる等してベッド上を移動しているのかを検出することもできる。また、人物2が痙攣のような周期的で小さい動きをした場合でも、その波形パターンから異常を検出することができる。さらに、痙攣している状態の波形パターンを記憶部31に保存しておくことで、人物2が痙攣している状態と検出することもできる。
【0085】
動き検出部26は、以上のようにして、人物2の動きを検出する。さらに、動き検出装置1は、検出された人物2の動きに基づいて、人物2の状態を判断するように構成される。人物2の状態とは、例えば正常な呼吸をしている、異常な呼吸をしており危険である、体動例えば寝返りを打っている、移動例えば着床、離床しようとしている等といった状態である。さらに動き検出部26は、人物2が危険な状態であると判断したときには、警報信号を送信するように構成される。警報信号は、例えば後述の警報装置40へ送信される。例えば、短時間に呼吸パターンの持つ周期が乱れた場合又は、呼吸パターンの持つ周期が急激に変化した場合には、例えば、自然気胸、気管支喘息などの肺疾患、うっ血性心不全などの心疾患、または、脳出血などの脳血管疾患であると推測できる。また、呼吸パターンの消失が続いた場合には、人物2の呼吸が停止したと推測できる。そして、短時間に呼吸パターンではなく人物2の体動が頻出した場合には、人物2が何らかの理由で苦しんで暴れているような状況が推測できる。動き検出部26は、これらのことを利用して、総合的に人物2の状態を検出するように設定するとよい。
【0086】
ここで、図11を参照して、正常および異常な呼吸パターンの例を説明する。記憶部31内の呼吸パターン保存部33に保存されている正常な呼吸パターンは、例えば図11(a)に示したような、周期的なパターンである。ただし、大人の場合には、1分間の呼吸数として正常な範囲は、10〜20回程度である。呼吸パターン保存部33に保存されている異常な呼吸パターンは、例えば、チェーン−ストークス(Cheyne−Stokes)呼吸、中枢性過換気、失調性呼吸、カスマウル(Kussmul)の大呼吸など、生理学的に体内に障害が発生している場合に生じると考えられている呼吸パターンである。
【0087】
図11(b)に、Cheyne−Stokes呼吸の呼吸パターンを、図11(c)に中枢性過換気の呼吸パターンを、図11(d)に失調性呼吸の呼吸パターンをそれぞれ示す。
さらに図12に、上記の異常な呼吸パターンが発生した場合の、病名または疾患箇所について示す。
【0088】
動き検出部26は、それぞれの呼吸パターンの呼吸の周波数、出現回数、深浅が異なることを利用して、人物2の呼吸パターンがいずれの呼吸パターンに属するかを判別し、人物2の状態を判断する。
【0089】
さらに動き検出部26は、人物2の呼吸が、生理学的に体内に障害が発生している湯合に生じると考えられている呼吸パターンに属すると判定した場合に、人物2が異常な呼吸をしており危険な状態にあると判断する。このように検出された人物2の状態は、制御部21により後述の出力装置36から出力するようにするとよい。この場合、出力される内容は、検出された人物2の呼吸数や動きの頻度、異常な呼吸パターンの名称やその呼吸の原因となると考えられる病名、疾患器官、疾患箇所などである。
【0090】
さらに、制御部21には、動き検出装置1を操作するための情報を入力する入力装置35、動き検出装置1で処理された結果を出力する出力装置36が接続されている。入力装置35は例えばタッチパネル、キーボードあるいはマウスであり、出力装置36は例えばディスプレイやプリンタである。本図では、入力装置35、出力装置36は制御装置20に外付けするものとして図示されているが、内蔵されていてもよい。また、入力装置35は、例えば人物2の動きの検出の開始や解除を行なえるスイッチ、出力装置36は、例えば動作インジケータとしてのLEDとしてもよい。このようにすると、動き検出装置1を単純に構成できる。また、距離センサ11(筐体10)と一体に構成しやすい。
【0091】
さらに、動き検出装置1は、警報を発する警報手段としての警報装置40を備える。警報装置40は、制御部21に接続されている。警報装置40は、動き検出部26から送信される警報信号を受信することで警報を発するように構成されている。即ち、警報装置40は、例えば動き検出部26により人物2が危険な状態にあると判断された際に警報を発するように構成される。また、警報装置40は、動き検出装置1の故障等の異常が発生した場合にも警報を発するように構成してもよい。このようにすることで、人物2が危険な状態にあることを第三者に逸早く知らせることができるので、危険な状態に迅速に対応できる。即ち、動き検出装置1は、人物2の動きの検出の信頼性を高めることができる。本図では、警報装置40は、外付けとして図示してあるが内蔵としてもよい。
【0092】
また、制御装置20は、警報装置40が警報を発した場合に、インターフェイス39を介して、警報を発した旨を外部に通報するように構成するとよい。外部とは、例えば動き検出装置1を管理している場所、個人宅の場合には例えば居間、あるいは消防署である。また通報は、例えば音声、文字、記号、室内照明を含む光の強弱又は、振動などによるものである。またインターフェイス39は、一般電話回線、ISDN回線、PHS回線、または、携帯電話回線などの通信回線に対して接続する機能を備えている。また、個人宅では、居間や他の寝室等の別の部屋への通報は、無線や電力線通信を介して行うと良い。さらに制御装置20は、音声出力機能を備えるようにし、インターフェイス39を介して、第三者に人物が危険な状態にあることを音声で通報するようにしてもよい。
【0093】
制御装置20は、ベッド3上または、ベッド3上とその近辺に存在する人物2を検知する存在検知手段としての人感センサ41を備えている。人感センサ41は、例えば熱線により人体の存在を検知できる焦電センサ、超音波を用いて存在を検知する超音波センサ、画像処理による動きセンサ等を用いることができる。人感センサ41には、焦電センサを用いることが好ましい。焦電センサを用いることで、動き検出装置1を小型で安価に構成できる。人感センサ41は、検出レベルの絶対値では環境変化と人物2の存在の有無による変化との区別がつきにくいため、検出レベルの変動を捉える動きセンサとして動作する。
【0094】
人感センサ41は、筐体10に設置することが好ましい。このようにすると、動き検出装置1の設置作業が容易になる。また、動き検出装置1の小型化もできる。また人感センサ41の取り付け位置は、上記に限られるものではなく、ベッド3上または、ベッド3上とその近辺に存在する人物2を検知できる位置であればどこでもよい。
【0095】
動き検出装置1は、さらに人感センサ41を備えることで、例えば人感センサ41により、ベッド3上または、ベッド3上とその近辺に人物2の存在を検出できない場合に、動き検出装置1の電源を切ることができるので、節電できる。言い換えれば、即ち必要なときに動き検出装置1の電源を入れることができ、節電できる。また、人物2の動きが検出されないとき、人物2が存在しないのか、存在しているのか、動きがないのかを判断する助けとなる。
【0096】
同様に、人物2が存在しているか否かを検出する装置として感圧センサ43を設置してもよい。感圧センサ43は、例えば荷重センサまたは圧力センサである。感圧センサ43は、ベッド3の人物2の荷重がかかる位置、例えば人物2の上半身側のベッド3上あるいは、上半身側のベッド3の脚部(矩形のベッド3の四隅にある)等の位置に配置するとよい。この場合には、感圧センサ43からの出力を利用することにより、例えば在床、離床の判断の信頼性が増す。
【0097】
以上のような動き検出装置1によれば、判断部23により、距離センサ11より出力される距離の有効性の判断を行うことで、例えば出力される距離にノイズが混入していることを判断できる。即ち、例えばノイズによる距離の変動と、人物2の動きによる距離の変動とを判断できる。これにより、ノイズが支配的であるときの距離を採用しないことができ、有効性の高い距離に基づいて人物2の動きを検出できるので、正確な人物2の動きの検出が可能となる。さらに、動き検出装置1は、小さな人物2の動きによる距離の変動と、同等かまたは大きい変動のノイズが混入した場合であっても、距離の有効性の判断により、ノイズが支配的であるときには、その期間の距離を人物2の動きの検出に採用しない。このため、ノイズが支配的である距離に基づいて、人物2の動きを検出することで、人物2の動きを誤検出してしまうことがない。即ち、人物2の呼吸のような比較的小さな動きでも正確に検出することができる。
【0098】
さらに、動き検出装置1は、距離センサ11を用いることで、心理的に違和感のあるカメラを用いた画像処理を使用していないので、簡易な装置で高速処理が可能である。さらに、高齢者や病人が危機状態に陥った場合にも、迅速な救急対応が可能である。
【0099】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、対象物までの距離を検出し、前記距離を表す検出値を第1の期間の間に複数個出力する距離センサと、前記出力された複数個の検出値の前記第1の期間内のばらつきを表す第1の値と、前記第1の期間を細分した小期間である第2の期間内のばらつきを表す第2の値の前記第1の期間内の平均値を求める演算装置と、前記第1の値と、前記第2の値の前記第1の期間内の平均値とに基づいて、前記出力された複数個の検出値の有効性を判断する判断装置とを備えるので、対象物までの距離を表す検出値の有効性を判断できることで、ノイズの影響を取り除くことができ、例えば対象物の比較的小さな動きでも正確に検出できる動き検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態である動き検出装置の概要を示す模式的斜視図である。
【図2】図1の筐体部分を天井に設置する場合を説明する模式的斜視図である。
【図3】本発明の実施の形態である対象点の配置例(a)と対象点が重複する配置例(b)を説明する模式的平面図である。
【図4】本発明の実施の形態である距離センサを、カーブをつけて設置する場合を説明する模式的側面図である。
【図5】本発明の実施の形態で用いる動き検出装置の構成例を示すブロック図である。
【図6】本発明の実施の形態で用いる距離センサの例である赤外線距離センサの構成例を示すブロック図である。
【図7】図6の場合における、PSDについて説明する(a)模式的平面図、(b)模式的正面断面図である。
【図8】本発明の実施の形態で、対象物までの距離値を算出する方法を説明する模式図である。
【図9】本発明の実施の形態である、距離センサより出力された距離を時間方向に並べた線図であり、(a)は混入したノイズが支配的でない場合の例を示した線図であり、(b)は混入したノイズが支配的な場合の例を示した線図である。
【図10】本発明の実施の形態で用いる、距離の時間変化が形成する波形パターンの例について説明する線図である。
【図11】図10の場合における、正常及び異常な呼吸の波形パターンについて示した線図である。
【図12】図11の場合における、異常な呼吸の波形パターンに対応する病名または疾患箇所の表を示した図である。
【符号の説明】
1 動き検出装置
2 人物
3 ベッド
4 寝具
5 測距対象点
6 ベッド
7 スタンド
10 筐体
11 距離センサ
20 制御装置
21 制御部
22 演算部
23 判断部
24 距離採用部
25 距離演算部
26 動き検出部
31 記憶部
32 距離保存部
33 呼吸パターン保存部
35 入力装置
36 出力装置
39 インターフェイス
30 赤外線距離センサ
31 赤外光照射部
32 赤外光受光部
36 位置検出素子(PSD)
39 位置情報出力部
40 警報装置
41 人感センサ
50 検出領域
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a motion detection device using a distance sensor, and more particularly to a motion detection device that can remove the influence of noise by being able to judge the validity of a detection value indicating a distance to an object.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a motion detection device, a plurality of distance sensors are used to detect a distance to a target region, and based on the detected distance, monitor the movement of a person existing between the target region and the distance sensor. There has been a motion detection device (for example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2002-329262 A (Page 3-8, FIG. 1-5)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the conventional apparatus as described above, for example, when it is desired to detect a small movement (for example, respiration) of a person, a change in the detected distance is very small. Due to the influence, the motion detection may be inaccurate. Further, for example, when an element that obtains a detection value by a calculation using the amount of received light as a denominator, such as a semiconductor position detection element (PSD (Position Sensitive Detector)), is used as the distance sensor, for example, the distance or reflection of the object is used. Depending on the rate or the like, when the amount of received light decreases, noise included in the detection signal sometimes appears remarkably.
[0005]
Therefore, the present invention provides a motion detection device that can remove the influence of noise by being able to determine the validity of a detection value representing the distance to an object, and can accurately detect, for example, even a relatively small motion of the object. It is aimed at.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a motion detecting apparatus according to the first aspect of the present invention detects a distance to a target object 2 as shown in FIGS. A distance sensor 11 that outputs a plurality of detected values during the period; a first value representing a variation in the output plurality of detected values within the first period; and a small period obtained by subdividing the first period. An arithmetic unit 22 for calculating an average value of a second value representing a variation within a second period during the first period, and an arithmetic unit 22; and the first value and the first period of the second value. And a judging device 23 for judging the validity of the plurality of output detection values based on the average value of the detection values.
[0007]
With this configuration, the first value representing the variation in the first period of the plurality of detection values output by the distance sensor 11 during the first period, and a small value obtained by subdividing the first period. An arithmetic unit 22 calculates an average value of a second value representing a variation in a second period, which is a period, within the first period, and calculates the first value and the first value of the second value. Since the validity of the plurality of output detection values is determined by the determination device 23 based on the average value within the period, the validity of the detection value indicating the distance to the target object can be determined, so that noise can be reduced. It is possible to provide a motion detection device that can remove the influence and can accurately detect, for example, even a relatively small motion of the object.
[0008]
Furthermore, as described in claim 2, in the motion detection device 1 according to claim 1, the first value sets a predetermined threshold value more than an average value of the second value in the first period. It may be configured so that if it is larger than the threshold, it is determined to be valid, and if it is equal to or smaller than the threshold value, it is determined to be invalid.
[0009]
In order to achieve the above object, a motion detecting apparatus according to a third aspect of the present invention detects a distance to a target object 2 as shown in FIGS. A distance sensor 11 that outputs a plurality of detected values during the period; a first value representing a variation in the output plurality of detected values within the first period; and a small period obtained by subdividing the first period. An arithmetic unit 22 that obtains a third value indicating a variation of each of the small periods of the average value of the detection values in the second period, which is: based on the first value and the third value, A judgment device 23 for judging the validity of the plurality of output detection values.
[0010]
With this configuration, the first value representing the variation in the first period of the plurality of detection values output by the distance sensor 11 during the first period, and a small value obtained by subdividing the first period. The arithmetic unit 22 obtains a third value indicating a variation in each small period of the average value of the detection values in the second period, which is a period, based on the first value and the third value. Since the validity of the plurality of output detection values is determined by the determination device 23, it is possible to determine the validity of the detection value indicating the distance to the target object, thereby eliminating the influence of noise. A motion detection device capable of accurately detecting even a relatively small motion of an object can be provided.
[0011]
Further, as described in claim 4, the motion detection device 1 according to claim 3 determines that the first value is invalid when the first value is larger than the third value by more than a predetermined threshold value, It may be configured to determine that it is valid when it is equal to or smaller than the threshold value.
[0012]
In addition, as described in claim 5, in the motion detection device 1 according to any one of claims 1 to 4, for example, as shown in FIG. A light irradiating means 31 for irradiating light; a position detecting element 36 for receiving a reflected light beam of the light beam reflected by the object 2 and outputting differently according to the light receiving position; an output from the position detecting element 36 A distance calculation device 39 for obtaining a detection value indicating the distance to the object 2 based on the principle of trigonometry based on the triangulation method; the distance calculated by the distance calculation device 39 may be used as the plurality of outputs.
[0013]
In order to achieve the above object, a motion detection device according to the invention according to claim 6 is a distance sensor that detects a distance to an object 2 as shown in FIGS. 5, 6, and 7, for example. A distance sensor 11 having a detection element 36 that outputs two values whose difference changes according to the distance; and a determination for determining the validity of the output detection value based on the sum of the two output values. Device 23.
[0014]
With this configuration, the distance sensor 11 having the detection element 36 that outputs two values whose difference changes according to the distance, and the output detection value based on the sum of the two output values. And a judgment device 23 for judging the validity of the object, it is possible to judge the validity of the detection value indicating the distance to the target object, so that the influence of noise can be removed. A motion detection device that can detect the motion can be provided.
[0015]
According to a seventh aspect of the present invention, in the motion detection device 1 according to any one of the first to sixth aspects, the fourth value representing the variation within the first period is a predetermined threshold value. May be regarded as an important matter for determining that the plurality of output detection values in the first period are invalid.
[0016]
Further, in the above-described motion detection device 1, the distance sensor 11 is plural, and the output of the distance sensor 11 determined to be invalid among the plurality of distance sensors 11 by the validity determination by the determination device 23 is not adopted. Is configured.
[0017]
Further, in the above-described motion detecting device 1, the distance sensor 11 is plural; out of the distance sensors 11 determined to be valid by the validity determination by the determining device 23, the output of the distance sensor 11 in the past fixed period. It is preferable that the output of the distance sensor 11 having the largest fluctuation is adopted.
[0018]
Further, in the above-described motion detecting device 1, the distance sensor 11 is plural; of the distance sensors 11 determined to be valid by the validity determination by the determining device 23, the peak of the output spectrum in a past fixed period in the past. May be adopted so as to employ the output of the distance sensor 11, which is the clearest.
[0019]
Further, the spectrum is evaluated by determining the outputs of a predetermined number of the distance sensors 11 in the descending order of the output fluctuation during a certain period in the past, among the distance sensors 11 determined to be valid by the validity determination by the determination device 23. May be selected, and the output of each of the selected distance sensors 11 may be compared for evaluation.
[0020]
The spectrum is evaluated by selecting, from among the distance sensors determined to be valid by the determination of the validity by the determination device 23, the output of the distance sensor whose output fluctuation during a past fixed period exceeds a predetermined threshold. The output may be evaluated by comparing the outputs of the selected distance sensors.
[0021]
Further, in the motion detection device 1 described above, the motion of the object 2 may be detected based on at least the output of the distance sensor 11 determined to be valid, based on the validity determination by the determination device 23.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding members are denoted by the same or similar reference numerals, and overlapping description will be omitted.
[0023]
FIG. 1 is a schematic perspective view of a motion detection device 1 according to an embodiment of the present invention. The motion detection device 1 detects a distance to an object and outputs a plurality of detection values representing the distance during a first period. And a control device 20 for inputting a detection value indicating the distance obtained. The target object exists in the target space. In the present embodiment, a plurality of distance sensors 11 are provided. The distance to the target is a distance from the distance sensor 11 to the target. If the target object does not exist, the distance sensor 11 detects the distance to the object existing in the target space. Here, the distance to the upper surface of the bed 3 is detected. Note that a specific description of the first period will be described later. The details of each of the above components will be described later. The motion detection device 1 detects the motion of an object existing in an object space. Further, the target object is to breathe. That is, the target object is a person or an animal. In the present embodiment, the target object is the person 2. The target space is on the bed 3. The drawing shows a case where the person 2 is lying on the bed 3 (existing in a sleeping state). Further, the motion detection device 1 can detect the respiration of the person 2 existing on the bed 3. In the present embodiment, the detection value representing the distance is a distance value that is the distance itself, or an output value corresponding to the distance value. Hereinafter, these are simply called distances. Hereinafter, embodiments will be described in terms of distance.
[0024]
Here, bedding 4 is further laid on person 2, and covers a part of person 2 and a part of bed 3. In this case, the distance sensor 11 detects the distance to the bedding 4. When the bedding 4 is not used, the distance sensor 11 detects a distance to the person 2 itself (for example, a body part).
[0025]
It is preferable that the plurality of distance sensors 11 be installed via the housing 10 on which the plurality of distance sensors 11 can be installed. This makes installation easier than installing a plurality of distance sensors 11 alone. Here, the housing 10 is disposed approximately above the head of the person 2. Further, here, the housing 10 is attached to a movable stand 7. The housing 10 is arranged approximately above the head of the person 2 by arranging the stand 7 at the end of the bed 3 on the head side of the person 2. Further, since the stand 7 is movable, installation of the housing 10 is facilitated. That is, installation of the motion detection device 1 is facilitated. Furthermore, since installation is easy, it can be installed at a necessary place at a hospital or the like when needed, which is simple. In the present embodiment, the housing 10 (distance sensor 11) is installed on the stand 7, but if a wall or ceiling is present, the housing 10 (distance sensor 11) may be on the wall or ceiling. It may be appropriately determined according to the above. Further, a plurality of distance sensors 11 are installed on the housing 10 in correspondence with a plurality of distance measurement target points (hereinafter, referred to as target points 5 (see FIG. 3)), which are target points for detecting distances. Have been. Note that the distance sensors 11 are preferably arranged in two or more rows in the housing 10.
[0026]
FIG. 2 is a schematic perspective view showing an example in which the housing 10 is installed on a ceiling (not shown). In this case, it is preferable to install the device approximately above the chest of the person 2 on the bed 3. In other words, it may be arranged above a position where the chest of the person 2 will be located, for example, a position slightly shifted from the center of the bed 3. This arrangement makes it easier to detect the breathing of the person 2 on the bed 3. This is because the movement of the person 2 on the bed 3 due to respiration tends to be large from the chest to the periphery of the abdomen, and the displacement direction is substantially parallel to the distance measurement direction of the distance sensor 11. Hereinafter, a case where the housing 10 (the distance sensor 11) is installed via the stand 7 will be described.
[0027]
An example of the arrangement of target points will be described with reference to the schematic plan view of FIG. A plurality of target points are arranged as shown. Thereby, the plurality of target points form the detection area 50 in a predetermined range. In the present embodiment, it is preferable that the predetermined range is set to a range that covers the positions that the abdomen, chest, back, and shoulders of the person 2 can take while sleeping. The target points 5 are preferably arranged in two or more rows, for example, as shown in the figure.
[0028]
FIG. 3A illustrates a case where a plurality of target points 51a to 54c corresponding to each of the plurality of distance sensors 11 are arranged so as not to overlap with adjacent target points 51a to 54c, respectively. In this case, for example, as shown in the figure, the plurality of target points 5 are located in the detection area 50 near the outer peripheral portion of the bed 3 and the target points 51a, 51b, 51c, 54a, 54b, 54c are located at the center of the bed 3. The target points 52a, 52b, 52c, 53a, 53b, and 53c (hereinafter, simply referred to as target points 5 when not distinguishing them) are arranged near the portion so as not to overlap with each other. As shown in the figure, the target points 5 are preferably arranged in a grid pattern. The plurality of target points 5 are to be arranged within a range that covers the positions that the abdomen, chest, back, and shoulders of the person 2 on the bed 3 (below the bedding 4 (see FIG. 1)) can take while sleeping. Is preferred. In the present embodiment, the number of arrangements is 4 rows and 3 columns (hereinafter referred to as 4 × 3) in the figure, but may be determined as appropriate depending on the location where motion is detected, the condition of the person 2, etc. It may be 3, 4 × 4 or 2 × 2.
[0029]
With this arrangement, even with a relatively small number of distance sensors, the detection area 50 can be widened, so that efficiency is high. That is, a relatively small number of distance sensors 11 can detect the distance in the detection area 50 in a required range, so that a small and highly efficient motion detection device 1 (see FIG. 1) can be provided. Further, even when an irradiation type sensor that detects a distance by irradiating the distance sensor 11 with a light beam as described later is used, the distance sensors 11 corresponding to the adjacent target points 5 do not simultaneously irradiate as described later. Such a control is not required, and the motion detection device 1 can have a simpler configuration. Even in the case where the target points 5 do not overlap in this way, as described later, the light beam that should be received is mixed with the light beam emitted from the other distance sensor 11, and the accurate distance If the detection is difficult, it is necessary to control the distance sensor 11 so that it does not simultaneously emit a light beam.
[0030]
As shown in the arrangement example of FIG. 3B, adjacent target points 5 may overlap. In this way, the blind spot in the detection area 50 can be reduced, which is effective for detecting a distance with higher accuracy. At this time, when an irradiation type sensor that detects a distance by irradiating the distance sensor 11 with light, for example, is used, it is necessary to control so that the distance sensors 11 corresponding to the overlapping target points 5 do not simultaneously emit a light beam. . This is because, for example, when a plurality of distance sensors 11 simultaneously irradiate a light beam, for example, a light beam that should be received is mixed with a light beam irradiated from another distance sensor 11 and is influenced by each other, thereby causing a distance difference. This is because it becomes difficult to detect. FIG. 3B shows a case where the area of the target point is increased to explain a state where the target points overlap.
[0031]
In addition, the distance sensor 11 is configured so that the wavelength of the light beam to be projected is different for each sensor as described later, and the transmission wavelength band corresponding to the light beam to be irradiated on the light receiving lens 37a described later by means such as coating. Is passed, it is not necessary to control not to irradiate a light beam at the same time even when adjacent target points 5 overlap. Further, when the distance sensor 11 causes the light source of the illuminating light beam to blink at a constant frequency different for each distance sensor 11, and furthermore, a signal of only that frequency is provided with an electric bandpass filter described later. In this case, there is no need to perform control so that irradiation is not performed at the same time even when adjacent target points 5 overlap.
[0032]
Here, as shown in FIG. 3B, an example of control of the operation when the irradiation type sensor is used as the distance sensor 11 and the target points 5 corresponding to the plurality of distance sensors 11 overlap will be described. Such control may be performed by the control unit 21 of the control device 20 described later. In the case of the irradiation type sensor, control is performed such that after the distance of one distance sensor 11 is detected, the distance of the next distance sensor 11 is detected. That is, control is performed so that the plurality of distance sensors 11 do not detect distances at the same time. Such an operation is repeated until the distances of all the provided distance sensors 11 are detected. Note that this series of operations is one cycle, and the time of one cycle is T.
[0033]
In addition, instead of performing the distance detection by the distance sensor 11 one by one as described above, control is performed so that the distances of the adjacent target points 5 are not simultaneously detected (for example, the target points 5 for which the distances are simultaneously detected). Is set to every other), it is possible to cause the plurality of distance sensors 11 to detect the distance at the same time. In this way, the time T of one cycle can be significantly reduced.
[0034]
Also, typically, the distance sensor 11 is installed in parallel to the housing 10, but the housing 10 may be curved as in a housing 10 'shown in the schematic diagram of FIG. In this case, the distance sensor 11 is installed along this curve. By using such a housing 10 ', a wide detection area 50 can be easily secured even if the size is reduced. Further, even if the housing 10 'is small, the distance sensor 11 can be easily installed so that the adjacent target points 5 do not overlap, so that the size of the apparatus can be reduced.
[0035]
An example of the configuration of the motion detection device 1 will be described with reference to FIG. The motion detection device 1 includes a housing 10 in which a plurality of distance sensors 11 are installed, and a control device 20. The control device 20 is typically a personal computer or a microcomputer. The plurality of distance sensors 11 are connected to the control device 20 and are configured to output the detected distance to the control device 20. Further, although the distance sensor 11 and the control device 20 are shown as separate bodies in the figure, they may be integrally formed. Further, for example, the plurality of distance sensors 11 and the control device 20 may be housed in the housing 10. In the present embodiment, the case where the housing 10 and the control device 20 are separate will be described. The distance sensor 11 is provided in the housing 10 in a 4 × 3 arrangement.
[0036]
Here, the distance sensor 11 will be further described. As the distance sensor 11 to be used, there are an infrared irradiation type distance sensor, an ultrasonic sensor, an electromagnetic wave pulse distance sensor, a passive type optical distance sensor, and the like. Among them, an infrared irradiation type distance sensor, an ultrasonic sensor, and an electromagnetic pulse distance sensor are irradiation type sensors. Further, as described above, it is preferable to use a relatively simple and inexpensive distance sensor 11 used for an autofocus camera, as described above. By using such a distance sensor 11, the motion detection device 1 can be configured simply and inexpensively. In this embodiment, a case where an infrared irradiation type distance sensor is used will be described.
[0037]
An infrared irradiation type distance sensor 30 (hereinafter, referred to as an infrared distance sensor 30) as an example of the distance sensor 11 will be described with reference to the block diagram of FIG. The infrared distance sensor 30 is a so-called active optical sensor. The infrared distance sensor 30 includes an infrared light irradiating unit 31 as a light irradiating unit that irradiates the person 2 with a light beam, an infrared light receiving unit 32, and a sensor control unit 33 that controls the entire infrared distance sensor 30. I have. Further, the sensor control unit 33 may be provided in the control unit 21 of the control device 20 (see FIG. 5). In this case, the infrared distance sensor 30 may output the photocurrent output from the electrode 36d of the PSD 36 described later with reference to FIG. 7 to the sensor control unit 33 in the control unit 21.
[0038]
The infrared light irradiating section 31 is provided with an infrared LED 34 and an irradiating lens 35. The luminous flux of the infrared light radiated from the infrared LED 34 irradiates the person 2 as a thin parallel luminous flux via the irradiating lens 35. Is done. Here, the parallel light beam may be substantially parallel, and includes a light beam that is nearly parallel. The infrared light receiving section 32 has a position detecting element 36 which receives a reflected light beam of the light beam reflected by the person 2 and outputs differently according to the light receiving position. Further, the infrared light receiving section 32 has a light receiving lens 37 as an image forming optical system for forming an image of a reflected light beam of the light beam reflected by the person 2 on the position detecting element 36. In the present embodiment, the position detecting element 36 is a PSD. Hereinafter, the position detection element 36 will be described in the case of PSD. The infrared distance sensor 30 using the PSD as the position detection element 36 is a distance sensor that detects the distance to the person 2 and has a detection element that outputs two values whose difference changes according to the distance. It is also a distance sensor. That is, in the present embodiment, a PSD is a PSD that outputs two values whose difference changes according to the distance.
[0039]
Further, the infrared distance sensor 30 has a position information output unit 39 as a distance calculation device that obtains a distance to the person 2 based on the output of the PSD 36 based on the principle of trigonometry. That is, the position information output unit 39 is configured to obtain light receiving position information as the distance by triangulation based on the light receiving position. The position information output unit 39 is provided in the sensor control unit 33. The infrared distance sensor 30 outputs a plurality of distances obtained by the position information output unit 39 during the first period.
[0040]
Further, the light receiving lens 37 is provided with a coating that transmits only light in the wavelength band of the irradiated light beam. Therefore, the position can be detected with little influence of disturbance light. In the above description, the light beam is a thin parallel light beam. However, the light beam may be a substantially parallel light beam, and may be a light beam that has been diffused or converged to some extent. In this case, the size (diameter) of the light beam incident on the PSD 36 described later is appropriate as long as it does not interfere with supplementing the position of the center of gravity.
[0041]
Further, the infrared distance sensor 30 may be configured such that the wavelength of the light beam emitted by the infrared light irradiating unit 31 is different for each sensor. In this case, the transmission wavelength band of the coating applied to the light receiving lens 37 is also set to the transmission wavelength band corresponding to the light beam to be irradiated. Accordingly, even when adjacent light beams described with reference to FIG. 3B overlap, there is no influence from the light beams of the adjacent sensors, and there is no need to perform control so as not to irradiate at the same time. Can be simplified. Further, the infrared distance sensor 30 may blink the infrared LED 34 (light source) at a constant frequency, and the infrared light receiving unit 32 may include an electric bandpass filter that extracts only a signal of that frequency. Thereby, the influence of disturbance light can be reduced. By changing the modulation frequency for each sensor, even when the light beams described with reference to FIG. 3B overlap, the influence of the light beam of the adjacent sensor is eliminated. Accordingly, even when the light beams overlap, it is not necessary to perform control so as not to simultaneously irradiate the light beams, and the motion detection device can be simplified. Further, it is preferable to perform synchronous detection in which the polarity of the amplifier of the infrared light receiving unit 32 is switched in synchronization with the irradiation timing of the infrared LED 34.
[0042]
The PSD 36 will be further described with reference to FIG. FIG. 7A is a schematic plan view, and FIG. 7B is a schematic front sectional view. As shown in FIG. 7A, the PSD 36 has a light receiving area larger than the diameter of the incident light beam, and has a required measurement in the moving direction (left and right direction in the figure) of the incident light beam due to a change in distance. Within the distance range, it has a length such that the light beam does not protrude due to the movement of the incident light beam.
[0043]
As shown in FIG. 7B, the PSD 36 has a P-layer 36a on the surface on the side where the light beam of the silicon plate is incident, an N-layer 36b on the surface opposite to the P-layer 36a, and the P-layer 36a and the N-layer. It is composed of an I layer 36c which is intermediate with the layer 36b. The light beam incident on the PSD 36 is configured to be photoelectrically converted and divided and output as a photocurrent from electrodes 36d provided at both ends of the P layer 36a. Here, the photocurrent output from each electrode 36d is represented by I A , I B And Where I A , I B Are two values whose difference changes according to the distance.
[0044]
The infrared distance sensor 30 calculates the output signal of the photocurrent output from both ends of the PSD 36 by the position information output unit 39 and outputs the position of the center of gravity of the incident light beam as the light receiving position information. 2 can be detected. In addition, the infrared distance sensor 30 uses infrared rays for the light beam to be irradiated, so that it is invisible to humans and does not give any discomfort.
[0045]
The sensor control unit 33 of the infrared distance sensor 30 performs modulation in order to distinguish it from disturbance light when detecting the position of the center of gravity of the incident light beam by the PSD 36. The modulation is, for example, an operation of repeatedly stopping light emission (irradiation) of a light beam periodically. In this case, the emission of the light beam may be stopped, for example, by stopping the emission of the light source or by rotating a light shielding plate or a slit. Further, in the modulation, in addition to the above, the output of the light beam may be changed depending on the intensity of the disturbance light. Then, the sensor control unit 33 calculates an output value obtained by subtracting the output value of the PSD 36 when the light beam is not irradiated from the output value of the PSD 36 when the light beam is irradiated. In order to ensure reliability, the sensor control unit 33 performs the modulation operation a plurality of times, and uses the average output value as a center-of-gravity supplementary signal (hereinafter, referred to as a ranging signal) as light-receiving position information. The sensor control unit 33 outputs the distance measurement signal value x, which is the value of the distance measurement signal, to the control device 20 as a distance.
[0046]
Note that the distance measurement signal value x is the I signal output from both electrodes 36d of the PSD 36. A , I B Is given by, for example,
Ix = (I A −I B ) / (I A + I B ) ……… (1)
Here, Ix is a current value corresponding to the distance measurement signal value x, ie, a distance.
[0047]
Further, as shown in the schematic diagram of FIG. 8, the distance value A to the target person 2 can be calculated by the following equation using triangulation based on the distance measurement signal value x.
A = f × w / (x−b) (2)
f is the focal length of the light receiving lens 37 of the infrared light receiving unit 32 when the lens is a single lens, w is the distance between the infrared LED 34 and the PSD 36, in other words, the irradiation lens 35 and the light receiving lens 37. Represents the distance between the optical axes (base line length), and b represents a bias value depending on the arrangement of the light receiving elements of the PSD 36. Note that f, w, and b are values expressed in the same dimension as the distance measurement signal value x. When a commonly used combination lens is used, the focal length here is the focal length of the combination lens. When calculating the distance value A as described above, the control unit 21 of the control device 20 may calculate the distance value A.
[0048]
In the above, the case where the infrared distance sensor 30 outputs the distance measurement signal value x as the distance has been described, but the infrared distance sensor 30 may be configured to output the distance value A itself calculated by the above method as the distance.
[0049]
As described above, since the infrared distance sensor 30 can be simply configured by using the PSD 36, an inexpensive and simple motion detection device can be provided. Hereinafter, the infrared distance sensor 30 will be described as the distance sensor 11.
[0050]
The distance sensor 11 outputs a plurality of distances in the first period. When detecting breathing of the person 2 as in the present embodiment, the first period is preferably set to about 10 to 20 seconds (s). With this setting, the respiration cycle of the person 2 is, for example, about 5 to 60 cycles per minute, so that the first period is a period in which approximately one respiration can be detected. In the present embodiment, a description will be given of a case where 15 s is set. The distance sensor 11 is set so as to output the distance at intervals of, for example, about 0.01 to 3 s, preferably about 0.01 to 0.5 s. In the present embodiment, a case will be described where the output interval is set to 0.1 s. That is, in the present embodiment, the distance sensor 11 outputs 150 distances in the first period. In the case where the distance sensor 11 continuously outputs the distance in an analog manner, the plurality of distance sensors 11 may be sampled by the control device 20 at the same interval as above, for example.
[0051]
Returning to FIG. 5, the motion detection device 1 will be further described. The control device 20 includes a control unit 21 and controls the entire motion detection device 1. The plurality of distance sensors 11 are connected to the control unit 21 and are controlled by the control unit 21. The control unit 21 is configured to acquire a plurality of distances output from the distance sensors 11 in time series from the respective distance sensors 11. Further, a storage unit 31 is connected to the control unit 21, and can store data such as calculated information. The storage unit 31 includes a distance storage unit 32 that stores the distances output from the distance sensor 11 in time series. The distance stored in the distance storage unit 32 in time series may be a distance at a past point in time, and may be, for example, a distance acquired one distance before the latest acquired distance. .
[0052]
In the control unit 21, a first value representing a variation in a plurality of distances output from the distance sensor 11 within a first period and a second value representing a small period obtained by subdividing the first period are provided. A calculation unit 22 as a calculation device for calculating an average value of a second value representing a variation within a period during the first period, a first value, and an average value of the second value within the first period; And a judging unit 23 as a judging device for judging the validity of the plurality of outputted distances based on the above. The second period is preferably, for example, about 0.5 to 2 seconds (s). In this embodiment, the second period is described as 1 s. That is, since the first period is 15 s here, the second period is obtained by dividing the first period into 15 equal parts.
[0053]
The first value representing the variation of the distance in the first period is, for example, a standard deviation or a variance of the distance in the first period, and the second value representing the variation of the distance in the second period. Is also the standard deviation or variance of the distance within the second period. In the present embodiment, both cases of the standard deviation will be described. Note that the first value representing the variation of the distance within the first period and the second value representing the variation of the distance within the second period are the difference between the maximum value and the minimum value of the distance within each period. However, by setting the standard deviation as described above, the first value representing the variation of the distance within the first period and the first value representing the second value representing the variation of the distance within the second period The difference from the average value during the period becomes clearer. This makes it easier to determine the fluctuation due to noise, particularly random noise.
[0054]
Further, the determination unit 23 determines that the first value is valid when the first value is larger than a mean value of the second value within the first period by more than a predetermined threshold, and invalid when the first value is equal to or smaller than the threshold. It is configured to judge. That is, the determination unit 23 determines that the standard deviation of a plurality of distances in 15 s, which is the first period, is the average value of the standard deviation of a plurality of distances in 1 s, which is the second period, in the first period. It is configured to be determined to be valid when it is larger than a predetermined threshold (for example, about 0.8) and to be invalid when it is equal to or smaller than the threshold. Here, the determination unit 23 determines based on the ratio of the average value of the first value and the second value in the first period. Further, here, a threshold value is set as described later, and when (the average value of the second value in the first period / the first value) <the threshold value, it is determined to be valid. The determination of effectiveness is not limited to the above, and may be, for example, a ratio of a difference between an average value of a first value and a second value in a first period and a first value. . Further, in this case, it is determined to be valid when ((first value−average value of second value in first period) / first value)> threshold. This threshold is different from the above threshold. Either of the above methods may be used, but if the ratio of the average value of the first value and the second value in the first period is 1 in the former case, and is invalid when the ratio is close to 0 in the latter case. It is good to judge. Hereinafter, the former case will be described.
[0055]
Here, the determination of the validity by the determination unit 23 will be described with reference to the diagram of FIG. FIG. 9 is a diagram in which the distances output from the distance sensor 11 are arranged in the time direction. FIG. 9A shows the case where the mixed noise is not dominant, that is, the case where the determination unit 23 determines that the noise is valid. (B) is a diagram showing an example where mixed noise is dominant, that is, a case where the determination unit 23 determines that the noise is invalid. FIG. 9A shows a case where the average value / first value of the second value in the first period (for example, 15 s) is about 0.3, and FIG. The average value / first value in the first period (for example, 15 s) is about 0.9.
[0056]
As shown in FIG. 9A, when the distance is valid, the standard deviation of the distance in the first period (for example, 15 s) is apparent as compared with the standard deviation of the distance in the second period (for example, 1 s). Big. That is, when valid, the average value of the standard deviation of the distance in the second period is less than the standard deviation of the distance in the first period. Further, the ratio between the standard deviation in the first period and the average value of the standard deviation in the second period is a small value (for example, 0.3) as compared with the ratio when the standard deviation is invalid. Further, as shown in FIG. 9B, when the distance is invalid, the contribution of the random noise increases, so that the relationship that the standard deviation in the first period of the distance (for example, 15 s) is large remains, but both of them remain. It will be a close value. That is, when invalid, the average of the standard deviations of the second period (for example, 1 s) does not become significantly larger than the standard deviation of the first period, and these ratios are close to 1 (for example, 0. 1). 9). Therefore, it is possible to judge how close to 1 is by taking the ratio of the two. That is, when a threshold value is set, the validity can be determined based on the threshold value or less. The threshold may be set to, for example, about 0.7 to 0.95.
[0057]
That is, the ratio of the average value of the first value and the second value in the first period is always smaller than 1 in the case of a change in distance due to the movement of the person 2, for example. When there is no movement, the noise becomes dominant and becomes 1 or close to 1.
[0058]
The calculation unit 22 also includes a first value representing a variation in the plurality of detection values output from the distance sensor 11 within the first period, and a second value representing a small period obtained by subdividing the first period. The average value of the detected values within the period is determined so as to obtain a third value indicating a variation in each small period, and the determination unit 23 determines the third value based on the first value and the third value. The configuration may be such that the validity of the plurality of output detection values is determined. Further, the determining unit 23 is configured to determine invalid when the first value is larger than the third value by more than a predetermined threshold value, and determine valid when the first value is equal to or smaller than the threshold value. . Here, when the ratio between the third value and the first value is smaller than a predetermined threshold value, it is determined to be valid. Further, here, a threshold value is set as described later, and when (third value / first value) <threshold value, it is determined to be invalid. That is, when a threshold value is set, invalidity can be determined based on the threshold value or less. The threshold may be set to, for example, about 0.7 to 0.95. Further, for example, a ratio of a difference between the first value and the third value and the first value may be used. Further, in this case, when ((first value−third value) / first value)> threshold, it is determined to be invalid. This threshold is different from the above threshold. The difference between the first value and the third value is an absolute value. Either of the above methods may be used, but it is good to judge that the ratio between the first value and the third value is valid when the ratio is close to 1 in the former case and close to 0 in the latter case. Hereinafter, the former case will be described.
[0059]
Further, in this case, as shown in FIG. 9A, when valid, the standard deviation of the average value in the second period of the distance (for example, 1 s) is equal to the standard deviation of the first period of the distance (for example, 15 s). , But these ratios are close to 1 (eg, 0.9). As shown in FIG. 9B, when the distance is invalid, the standard deviation of the average value of the distance in the second period (for example, 1 s) is smaller than the standard deviation of the first period (for example, 15 s). Further, the standard deviation of the average value in the second period is a relatively small value (for example, 0.3) since the average value is substantially constant. Then, these ratios are small values as compared with the ratios at the time of validity. That is, when the threshold value is set (for example, to a value such as 0.8), invalidity can be determined based on the threshold value or less.
[0060]
Either of the two configurations described above can be used to determine that a distance where noise is dominant is invalid. That is, the influence of noise can be reduced.
[0061]
Further, the determining unit 23 determines that the fourth value representing the variation within the first period (for example, 15 s) exceeds a predetermined threshold, and determines that the plurality of output values within the first period have been detected. It is configured to be an important matter that determines that the value is invalid. The fourth value may be the same value as the first value. That is, the fourth value may be a standard deviation of a plurality of distances within the first period. In the present embodiment, the case where the fourth value is the same as the first value will be described. That is, the determination unit 23 determines that the standard deviation of a plurality of distances in the first period output from the distance sensor 11 exceeds a predetermined threshold value, It is determined that the detection value is invalid. As a result, the noise is small, but the distance does not fluctuate or is very small because, for example, the person 2 does not move at all. As a result, the noise becomes dominant, and the distance is determined to be invalid. Disappears. Furthermore, it is possible to distinguish between a change in the distance where the noise is large and the person 2 seems to have a movement at first glance and a change in the distance where the noise is dominant but the person 2 does not actually move. . In this way, it is possible to prevent that the distance is determined to be invalid even if the person 2 does not move, for example, when breathing is stopped, and the breathing stop can be accurately detected.
[0062]
Further, when the infrared distance sensor 30 (see FIG. 6) having the PSD 36 (see FIG. 7) is used as the distance sensor 11 as in the present embodiment, the determination unit 23 outputs the two values output from the PSD 36. Photocurrent I as A , I B The configuration may be such that the validity of a plurality of distances output from the distance sensor 11 during the first period is determined based on the sum of the distances (see FIG. 7). In addition, in the case of such a configuration, it is not necessary to provide the arithmetic unit 22 described above. That is, it can be simply configured.
[0063]
In the distance sensor using the PSD, when the light amount of the light beam incident on the PSD decreases, the noise mixed in the output distance tends to increase (the noise tends to be dominant). Also, the photocurrent I output from both poles of the PSD A , I B Is calculated, the amount of light flux incident on the PSD can be detected. Thereby, the amount of light flux incident when the noise becomes more dominant, that is, the photocurrent I A , I B Is set as a threshold value, and the photocurrent I A , I B Is determined to be invalid when the sum is equal to or smaller than the threshold value, the influence of noise can be reduced.
[0064]
The determination of the validity of the distance within the first period output from the distance sensor 11 by the above-described determination unit 23 is performed for each distance sensor 11.
[0065]
Returning to FIG. 5, the description will be continued. Further, the control unit 21 includes a distance adopting unit 24 for selecting whether or not to adopt the determined distance within the first period based on the validity determined by the determining unit 23. I have. The distance adoption unit 24 performs a process of not employing the output of the distance sensor 11 within the first period, typically based on the validity determination. When a plurality of distance sensors 11 are provided as in the present embodiment, the outputs of the distance sensors 11 determined to have no validity in the first period are not used, and the outputs of the other distance sensors 11 are not used. Is adopted. Even when only one distance sensor 11 is provided, it is possible to select an output that can be temporally adopted and an output that cannot be adopted.
[0066]
The distance adoption unit 24 is configured not to adopt the output of the distance sensor 11 determined to be invalid, that is, the distance output from the distance sensor 11 among the plurality of distance sensors 11 based on the validity determination by the determination unit 23. ing. The outputs not adopted are those within the first period in which the validity was determined.
[0067]
Further, the distance adoption unit 24 employs the output of the distance sensor 11 having the largest change in the output of the distance sensor 11 during a certain period in the past among the distance sensors 11 determined to be effective by the determination of the validity by the determination unit 23. It is good to be constituted so that. The past fixed period may be, for example, a first period. As described above, by employing the output having the largest fluctuation, for example, an output in which the movement of the person 2 is reflected most can be employed. When the movement of the person 2 is reflected in the output, the fluctuation of the output is basically larger than the output in which the movement of the other person 2 is not reflected. Therefore, by performing the above, an output that most reflects the movement of the person 2 can be adopted.
[0068]
Further, the distance adoption unit 24 outputs the output of the distance sensor 11 in which the peak of the output spectrum is the clearest in the past certain period, from the distance sensors 11 determined to be valid by the determination of the validity by the determination unit 23. May be adopted.
[0069]
Whether the peak of the spectrum is clearest is evaluated by the sharpness of the peak of the spectrum. The sharpness of the peak (the sharpness of the peak) is, for example, a value obtained by dividing the height of the spectrum peak by the integrated value of the height of the spectrum at all frequencies. A value obtained by dividing the value obtained by adding the higher heights of the adjacent spectra by the sum of the spectrum heights of all the frequencies can be used as an index. By evaluating that the sharpness of the peak is equal to or more than a certain value, for example, the output of the distance sensor 11 that detects the respiration of the person 2 can be clearly adopted, so that the respiration of the person 2 is easily detected.
[0070]
The spectrum is evaluated by determining the validity of the distance sensors 11 of the predetermined number of distance sensors 11 in descending order of the output of the distance sensors 11 determined to be valid by the validity determination by the determining unit 23 in the past fixed period. The output is selected and evaluated by comparing the output of each selected distance sensor 11. The predetermined number is, for example, about 1 to 6, preferably about 2 to 4. Further, the evaluation of the spectrum is based on the validity of the distance sensor 11 among the outputs of the distance sensors 11 determined to be valid by the validity determination by the determining unit 23, in which the fluctuation of the output in the past fixed period exceeds the predetermined threshold value. The output may be selected and evaluated by comparing the output of each selected distance sensor 11.
[0071]
As described above, the motion detection device 1 is configured to detect the motion of the person 2 based on at least the output of the distance sensor 11 determined to be valid, based on the validity determination by the determination unit 23. That is, here, the movement of the person 2 is detected based on the distance within the first period adopted (selected) by the distance adopting unit 24. As described above, since the output determined to be valid by the determination unit 23 is employed, the motion of the person 2 is detected based on the output in which noise is dominant, thereby accurately detecting the motion without erroneously detecting the motion. The movement of the person 2 can be detected.
[0072]
Further, in the control unit 21, a distance calculation unit 25 that calculates a time change of the distance based on the output of the distance sensor 11, and based on the time change of the distance calculated by the distance calculation unit 25, And a motion detecting unit 26 for detecting a motion. Here, the time change of the calculated distance may be an absolute value of the time change. In this embodiment, the case of the absolute value of the time change of the distance will be described. The motion of the person 2 detected by the motion detection unit 26 is, for example, breathing, body motion, or movement.
[0073]
The distance calculation unit 25 is typically configured to calculate a time change of the distance based on the output of the distance sensor 11 adopted by the distance adoption unit 24. That is, the time change of the distance is calculated based on the plurality of distances within the first period that are determined to be valid by the determination unit 23 and that are adopted by the distance adoption unit 24.
[0074]
Calculating the time change based on the distance means that a plurality of distances output from the distance sensor 11 at a fixed time interval are acquired, and the distance acquired at the past time and the distance acquired at the current time are acquired. By taking the difference, the amount of change in distance within the past predetermined period is obtained. In other words, the difference between the distance acquired by the distance sensor 11 and the distance stored in the distance storage unit 32 in time series is obtained to obtain the distance change amount within the past predetermined period. Here, the time interval for acquiring the distance from the distance sensor 11 is, for example, about 0.01 to 3 seconds, and preferably about 0.01 to 0.5 seconds.
[0075]
Further, calculating the time change based on the distance means that a plurality of distances output from the distance sensor 11 at regular time intervals are acquired, and the maximum value of the distance obtained in the past predetermined period and the minimum value of the distance are obtained. By taking the difference (Max−Min) from the value, the distance change amount within a predetermined period in the past may be obtained. Also, the predetermined period here may be set to about 30 seconds, more preferably about 10 to 20 seconds, but may be set to a shorter time, for example, about 3 seconds. When the predetermined period is set to be longer, it is effective for detecting a relatively large body motion such as respiration or rising of the person 2 by the motion detection unit 26 described later. When the predetermined period is set shorter, it is similarly effective for detecting the body motion of the person 2.
[0076]
The former is particularly suitable for detecting the breathing of the person 2. The latter is suitable for determining breathing or body movement of the person 2 described later. Hereinafter, a description will be given of a case in which the time change of the former distance is used, but the time change of the latter distance may be used, and further, the time change of both the former and the latter may be used. In this case, a time change of each distance is selected and used by a motion detection unit 26 described later. It is not always necessary to use the difference in distance to calculate the time change of distance, and it is also possible to use means such as frequency analysis from the distance acquired in time series.
[0077]
Further, the distance calculation unit 25 sets a first predetermined period and a second predetermined period shorter than the first predetermined period, and calculates the distance change amount of the first predetermined period and the second predetermined period. It may be configured to obtain both the distance change amount. In this case, similarly to the above, the first predetermined period is set to about 30 seconds, more preferably about 10 to 20 seconds, and the second predetermined period is set to about 1 to 10 seconds, more preferably 3 to 6 seconds. Set to about seconds. By doing so, the motion detection unit 26 can more accurately detect the motion of the person 2. Further, in the above description, the predetermined period is described as time, but may be the number of acquired distances (for example, 10). The calculation of the distance change amount is performed for each output of the distance sensor 11. That is, the distance change amount is obtained for each distance sensor 11.
[0078]
The distance change amount in the past predetermined period obtained by calculating the time change of the distance by the distance calculation unit 25 is arranged in the time direction to form a waveform pattern.
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a waveform pattern.
[0079]
Further, the distance calculation unit 25 may calculate the time change of the distance by calculating a distance from a reference position within a past predetermined period. In this case, the calculation of the time change of the distance involves obtaining the distance from the reference position at regular time intervals. The obtained distances are arranged in the time direction. Here, the reference position is, for example, the upper surface of the bed 3, but may be set in advance as the position of the upper surface of the chest or abdomen of the person 2 having a standard body shape. The reference position may be stored in the distance storage unit 32 as a distance from the distance sensor 11 to the reference position.
[0080]
Further, the distance calculation unit 25 may be configured to calculate a moving average value or a period average value of distances acquired a certain number of times in the past from the output of the distance sensor 11 or acquired within a certain period of the past. Further, in this case, when the time change of the distance is calculated by the distance calculation unit 25, the moving average value or the period average value of the calculated distance is treated in the same manner as the distance output from the distance sensor 11. I do. In other words, the distance calculation unit 25 calculates the time change of the distance based on the moving average value or the period average value. Further, the moving average and the period average may be configured to be calculated by the distance sensor 11. In other words, the distance sensor 11 may be configured to calculate a moving average value or a period average value of the detected distance, and output the calculation result as the distance. By doing so, it is possible to reduce random noise or sudden noise due to flickering of sunlight coming in from a window, and to reduce erroneous determination of a peak position and erroneous determination of a zero-cross position (an intersection where a sign is inverted). . Although there are various methods for calculating each average value, fixed time intervals may be determined in advance, and data during that time may be averaged. Alternatively, the number of data to be averaged may be determined in advance, and the moving average may be determined in time series. A method of calculating a value may be used. In the former case, the number of data is small, and it is suitable for roughly grasping the state. In the latter case, although the number of data is slightly increased, fine behavior can be followed.
[0081]
Further, the motion detection unit 26 will be described. The motion detection unit 26 is configured to detect the motion of the person 2 based on the time change of the distance calculated by the distance calculation unit 25. That is, it is configured to detect the respiration, body movement, and movement of the person 2. Further, the motion detection unit 26 is configured to detect the motion of the person 2 based on a time change regarding one or a plurality of the selected distance sensors 11 among the plurality of the distance sensors 11.
[0082]
In addition, the motion detection unit 26 is configured to detect the respiration of the person 2 based on the temporal change of the calculated distance. Here, in the detection of respiration, the motion detection unit 26 detects a periodic change in the time change of the distance, and further detects the respiration of the person 2 based on the detected periodic change. The periodic change is a change having, for example, a respiratory cycle of the person 2, for example, a cycle of 5 to 60 cycles per minute. That is, in the present embodiment, the periodic change does not include a periodic change that greatly deviates from the respiratory cycle. By the way, the respiratory rate of an adult is in a range of about 5 to 30 times per minute, but the respiratory rate of an infant tends to be further increased. The motion detection unit 26 is configured to detect the respiration of the person 2 based on one or both of the period and the amplitude of the periodic change. Typically, the motion detection unit 26 detects the respiration of the person 2 from both the period and the amplitude of the periodic change. Further, the motion detection unit 26 may be configured to monitor the respiration rate from the detected respiration cycle. Here, monitoring the respiratory rate is also included in the concept of monitoring the cycle.
[0083]
In addition, the motion detecting unit 26 further selects, from among the time changes of the distance corresponding to the distance sensor 11 adopted by the distance adopting unit 24, those having a certain value or more, and periodically changes the time change of the selected distance. May be detected, and the presence / absence of respiration and the respiration rate may be detected from the periodic change having the clearest periodicity (representing respiration).
[0084]
Further, the motion detection unit 26 is configured to detect a body motion and a movement of the person 2 based on a temporal change of the calculated distance. The detection of the body motion or the movement of the person 2 fluctuates much more than the case where only the respiration is detected from the time change of the distance, so that the detection can be easily performed. In this case, the motion detection unit 26 further determines whether the person 2 is moving on the spot such as turning over, for example, based on each time change corresponding to the output of the distance sensor 11 adopted by the distance adoption unit 24. It is also possible to detect whether the user is moving on the bed by getting up or the like. Further, even when the person 2 makes periodic small movements such as convulsions, an abnormality can be detected from the waveform pattern. Further, by storing the waveform pattern in the state of being cramped in the storage unit 31, it is possible to detect that the person 2 is in a state of cramping.
[0085]
The movement detecting unit 26 detects the movement of the person 2 as described above. Further, the motion detection device 1 is configured to determine the state of the person 2 based on the detected movement of the person 2. The state of the person 2 is, for example, normal breathing, abnormal breathing and danger, physical movement such as turning over, movement such as landing on the floor, trying to get out of the floor, and the like. . Further, the motion detection unit 26 is configured to transmit a warning signal when it is determined that the person 2 is in a dangerous state. The alarm signal is transmitted to, for example, an alarm device 40 described below. For example, if the cycle of the breathing pattern is disturbed in a short time, or if the cycle of the breathing pattern changes rapidly, for example, spontaneous pneumothorax, lung disease such as bronchial asthma, heart disease such as congestive heart failure, Alternatively, it can be assumed that the disease is a cerebrovascular disease such as cerebral hemorrhage. Further, when the disappearance of the breathing pattern continues, it can be estimated that the breathing of the person 2 has stopped. Then, if the body motion of the person 2 occurs frequently instead of the breathing pattern in a short time, it can be estimated that the person 2 suffers for some reason and is rampaging. It is preferable that the motion detection unit 26 be set so as to comprehensively detect the state of the person 2 by using these facts.
[0086]
Here, examples of normal and abnormal breathing patterns will be described with reference to FIG. The normal breathing pattern stored in the breathing pattern storage unit 33 in the storage unit 31 is a periodic pattern, for example, as shown in FIG. However, in the case of an adult, the normal range of the respiratory rate per minute is about 10 to 20 times. The abnormal respiratory pattern stored in the respiratory pattern storage unit 33 is, for example, Cheyne-Stokes respiration, central hyperventilation, ataxic respiration, and large respiration of Kussmul (physical respiration). This is a respiratory pattern that is considered to occur when a failure has occurred in a subject.
[0087]
FIG. 11B shows the Cheyne-Stokes respiration pattern, FIG. 11C shows the central hyperventilation respiration pattern, and FIG. 11D shows the ataxia respiration respiration pattern.
Further, FIG. 12 shows disease names or disease locations when the above-mentioned abnormal breathing pattern occurs.
[0088]
The motion detection unit 26 determines that the breathing pattern of the person 2 belongs to which breathing pattern by utilizing the fact that the breathing frequency, the number of appearances, and the depth of each breathing pattern are different, and determines the state of the person 2. I do.
[0089]
Further, when the motion detecting unit 26 determines that the respiration of the person 2 belongs to a respiration pattern that is considered to occur physiologically when a disorder occurs in the body, the person 2 performs abnormal respiration. And judge that it is in a dangerous state. The detected state of the person 2 may be output from the output device 36 described later by the control unit 21. In this case, the output contents include the detected respiratory rate and movement frequency of the person 2, the name of an abnormal respiratory pattern, a disease name, a diseased organ, a diseased part, and the like which are considered to cause the respiration.
[0090]
Further, an input device 35 for inputting information for operating the motion detection device 1 and an output device 36 for outputting a result processed by the motion detection device 1 are connected to the control unit 21. The input device 35 is, for example, a touch panel, a keyboard, or a mouse, and the output device 36 is, for example, a display or a printer. Although the input device 35 and the output device 36 are shown as being externally attached to the control device 20 in this figure, they may be built in. The input device 35 may be, for example, a switch for starting or canceling the detection of the movement of the person 2, and the output device 36 may be, for example, an LED as an operation indicator. In this way, the motion detection device 1 can be simply configured. In addition, it is easy to configure integrally with the distance sensor 11 (housing 10).
[0091]
Further, the motion detection device 1 includes an alarm device 40 as alarm means for issuing an alarm. The alarm device 40 is connected to the control unit 21. The alarm device 40 is configured to generate an alarm by receiving an alarm signal transmitted from the motion detection unit 26. That is, the alarm device 40 is configured to issue an alarm when, for example, the motion detection unit 26 determines that the person 2 is in a dangerous state. Further, the alarm device 40 may be configured to issue an alarm even when an abnormality such as a failure of the motion detection device 1 occurs. By doing so, it is possible to promptly notify a third party that the person 2 is in a dangerous state, so that it is possible to quickly respond to the dangerous state. That is, the motion detection device 1 can increase the reliability of detecting the motion of the person 2. In this drawing, the alarm device 40 is shown as an external device, but may be built in.
[0092]
Further, the control device 20 may be configured to notify, via the interface 39, that an alarm has been issued to the outside when the alarm device 40 has issued an alarm. The outside is, for example, a place where the motion detection device 1 is managed, or in the case of a private house, for example, a living room or a fire station. The notification is based on, for example, the intensity of light including sound, characters, symbols, and indoor lighting, or vibration. The interface 39 has a function of connecting to a communication line such as a general telephone line, an ISDN line, a PHS line, or a mobile telephone line. In a private house, a report to another room such as a living room or another bedroom may be made via wireless or power line communication. Further, the control device 20 may be provided with a voice output function, and may notify the third party by voice via the interface 39 that the person is in a dangerous state.
[0093]
The control device 20 includes a human sensor 41 as presence detecting means for detecting the person 2 on the bed 3 or on the bed 3 and in the vicinity thereof. As the human sensor 41, for example, a pyroelectric sensor that can detect the presence of a human body by a heat ray, an ultrasonic sensor that detects the presence using ultrasonic waves, a motion sensor based on image processing, or the like can be used. It is preferable to use a pyroelectric sensor as the human sensor 41. By using the pyroelectric sensor, the motion detection device 1 can be configured to be small and inexpensive. The human sensor 41 operates as a motion sensor that captures a change in the detection level because it is difficult to distinguish between an environmental change and a change due to the presence or absence of the person 2 based on the absolute value of the detection level.
[0094]
It is preferable that the motion sensor 41 be installed in the housing 10. By doing so, the installation work of the motion detection device 1 becomes easy. Further, the size of the motion detection device 1 can be reduced. Further, the attachment position of the human sensor 41 is not limited to the above, and may be any position as long as it can detect the person 2 on the bed 3 or on the bed 3 and its vicinity.
[0095]
The motion detection device 1 further includes the motion sensor 41. For example, when the motion sensor 41 cannot detect the presence of the person 2 on the bed 3 or on the bed 3 and its vicinity, the motion detection device 1 Because you can turn off the power, you can save power. In other words, that is, the power of the motion detection device 1 can be turned on when necessary, and power can be saved. In addition, when the movement of the person 2 is not detected, it helps to determine whether the person 2 does not exist, exists, or does not move.
[0096]
Similarly, a pressure-sensitive sensor 43 may be installed as a device for detecting whether or not the person 2 exists. The pressure sensor 43 is, for example, a load sensor or a pressure sensor. The pressure-sensitive sensor 43 is located at a position where the load of the person 2 on the bed 3 is applied, for example, on the bed 3 on the upper body side of the person 2 or on the legs of the bed 3 on the upper body side (at the four corners of the rectangular bed 3). It is good to arrange in. In this case, by using the output from the pressure-sensitive sensor 43, for example, the reliability of the determination of the presence or absence from the bed increases.
[0097]
According to the motion detection device 1 described above, the determination unit 23 determines the validity of the distance output from the distance sensor 11 to determine, for example, that the output distance includes noise. it can. That is, for example, a change in distance due to noise and a change in distance due to the movement of the person 2 can be determined. Thereby, the distance when the noise is dominant can not be adopted, and the movement of the person 2 can be detected based on the distance with high effectiveness, so that the accurate movement of the person 2 can be detected. Furthermore, even when noise of the same or larger variation is mixed with the variation of the distance due to the movement of the small person 2, the motion detection device 1 determines that the noise is dominant by judging the validity of the distance. , The distance in that period is not used for detecting the motion of the person 2. Therefore, by detecting the motion of the person 2 based on the distance where the noise is dominant, the motion of the person 2 is not erroneously detected. That is, even a relatively small movement such as the breathing of the person 2 can be accurately detected.
[0098]
Furthermore, since the motion detection device 1 uses the distance sensor 11 and does not use image processing using a camera that is psychologically uncomfortable, high-speed processing can be performed with a simple device. Furthermore, even when the elderly or the sick are in a state of crisis, quick emergency response is possible.
[0099]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a distance sensor that detects a distance to an object and outputs a plurality of detection values representing the distance during a first period, and the plurality of output detection values A first value representing a variation within the first period and a second value representing a variation within a second period, which is a small period obtained by subdividing the first period, within the first period. Determining the validity of the plurality of output detection values based on an arithmetic unit for calculating an average value, and an average value of the first value and the second value within the first period. Since it has a determination device, by being able to determine the validity of the detection value representing the distance to the object, it is possible to remove the effect of noise, for example, a motion detection device that can accurately detect even relatively small movement of the object Can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an outline of a motion detection device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic perspective view illustrating a case where the housing portion of FIG. 1 is installed on a ceiling.
FIG. 3 is a schematic plan view illustrating an example of an arrangement of target points (a) according to an embodiment of the present invention and an example of an arrangement (b) where target points overlap.
FIG. 4 is a schematic side view illustrating a case where the distance sensor according to the embodiment of the present invention is installed with a curve.
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration example of a motion detection device used in the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of an infrared distance sensor which is an example of a distance sensor used in the embodiment of the present invention.
7A and 7B are a schematic plan view and a schematic front sectional view illustrating a PSD in the case of FIG. 6;
FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a method for calculating a distance value to an object in the embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram illustrating a case where distances output from a distance sensor are arranged in a time direction according to an embodiment of the present invention, and FIG. 9A is a diagram illustrating an example in which mixed noise is not dominant (B) is a diagram showing an example in which mixed noise is dominant.
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a waveform pattern formed by a temporal change in distance used in the embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram showing waveform patterns of normal and abnormal respiration in the case of FIG. 10;
12 is a diagram showing a table of disease names or disease locations corresponding to abnormal breathing waveform patterns in the case of FIG. 11;
[Explanation of symbols]
1 Motion detection device
2 people
3 beds
4 Bedding
5 Target points for ranging
6 beds
7 stand
10 Case
11 Distance sensor
20 Control device
21 Control unit
22 Operation part
23 Judgment unit
24 Distance adoption department
25 Distance calculator
26 Motion detector
31 Memory
32 Distance storage
33 breathing pattern storage
35 Input device
36 Output device
39 Interface
30 Infrared distance sensor
31 Infrared light irradiator
32 infrared light receiver
36 Position detection element (PSD)
39 Position information output unit
40 alarm device
41 Human Motion Sensor
50 detection area

Claims (7)

対象物までの距離を検出し、前記距離を表す検出値を第1の期間の間に複数個出力する距離センサと;
前記出力された複数個の検出値の前記第1の期間内のばらつきを表す第1の値と、前記第1の期間を細分した小期間である第2の期間内のばらつきを表す第2の値の前記第1の期間内の平均値を求める演算装置と;
前記第1の値と、前記第2の値の前記第1の期間内の平均値とに基づいて、前記出力された複数個の検出値の有効性を判断する判断装置とを備える;
動き検出装置。
A distance sensor that detects a distance to the target object and outputs a plurality of detection values representing the distance during a first period;
A first value representing a variation in the output plurality of detected values within the first period, and a second value representing a variation within a second period which is a small period obtained by subdividing the first period. An arithmetic unit for determining an average value of the values within the first period;
A determination device that determines the validity of the plurality of output detection values based on the first value and an average value of the second value within the first period;
Motion detection device.
前記第1の値が、前記第2の値の前記第1の期間内の平均値よりも所定の閾値を超えて大きい場合に有効と判断し、前記閾値と等しいか小さい場合に無効と判断する;
請求項1に記載の動き検出装置。
When the first value is larger than a mean value of the second value within the first period by more than a predetermined threshold value, it is determined to be valid, and when it is equal to or smaller than the threshold value, it is determined to be invalid. ;
The motion detection device according to claim 1.
対象物までの距離を検出し、前記距離を表す検出値を第1の期間の間に複数個出力する距離センサと;
前記出力された複数個の検出値の前記第1の期間内のばらつきを表す第1の値と、前記第1の期間を細分した小期間である第2の期間内の検出値の平均値の、各小期間のばらつきを示す第3の値を求める演算装置と;
前記第1の値と、前記第3の値とに基づいて、前記出力された複数個の検出値の有効性を判断する判断装置とを備える;
動き検出装置。
A distance sensor that detects a distance to the target object and outputs a plurality of detection values representing the distance during a first period;
A first value representing a variation in the plurality of output detection values in the first period, and an average value of detection values in a second period which is a small period obtained by subdividing the first period. An arithmetic unit for obtaining a third value indicating a variation in each small period;
A determination device that determines the validity of the plurality of output detection values based on the first value and the third value;
Motion detection device.
前記第1の値が前記第3の値よりも所定の閾値を超えて大きい場合に無効と判断し、前記閾値と等しいか小さい場合に有効と判断する;
請求項3に記載の動き検出装置。
If the first value is greater than the third value by more than a predetermined threshold, it is determined to be invalid; if it is equal to or smaller than the threshold, it is determined to be valid;
The motion detection device according to claim 3.
前記距離センサは、
対象物に光束を照射する光照射手段と;
前記対象物で反射して来た前記光束の反射光束を受光し、その受光位置に応じて異なる出力をする位置検出素子と;
前記位置検出素子からの出力に基づき三角法の原理により前記対象物までの前記距離を示す検出値を求める距離演算装置を有し;
前記距離演算装置の求めた距離を前記複数個の出力とする;
請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の動き検出装置。
The distance sensor,
Light irradiation means for irradiating the object with a light beam;
A position detecting element that receives a reflected light beam of the light beam reflected by the object and outputs differently according to the light receiving position;
A distance calculation device for obtaining a detection value indicating the distance to the object based on the principle of trigonometry based on an output from the position detection element;
The distance calculated by the distance calculation device as the plurality of outputs;
The motion detection device according to claim 1.
対象物までの距離を検出する距離センサであって、前記距離に応じて差が変化する2つの値を出力する検出素子を有する距離センサと;
前記出力された2つの値の和に基づいて、前記出力された検出値の有効性を判断する判断装置とを備える;
動き検出装置。
A distance sensor that detects a distance to the object, the distance sensor having a detection element that outputs two values whose difference changes according to the distance;
A determination device that determines the validity of the output detection value based on a sum of the two output values;
Motion detection device.
第1の期間内のばらつきを表す第4の値が、所定の閾値を超えていることを、前記第1の期間内の前記出力された複数個の検出値が無効であると判断する加重要件とした;
請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の動き検出装置。
An important matter that determines that the plurality of output values detected in the first period are invalid when the fourth value representing the variation within the first period exceeds a predetermined threshold value. Said;
The motion detection device according to claim 1.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005246033A (en) * 2004-02-04 2005-09-15 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd State analysis apparatus
KR100815565B1 (en) 2006-08-23 2008-03-20 삼성전기주식회사 Movement sensing system and method thereof
JP2008224396A (en) * 2007-03-12 2008-09-25 Saxa Inc Moving body detection device and moving body detection system
JP2010145323A (en) * 2008-12-22 2010-07-01 Sharp Corp Human body presence detection device and human body presence detection method
WO2012043663A1 (en) * 2010-09-30 2012-04-05 株式会社Lixil Human body detection sensor and automatic faucet
JP2012226909A (en) * 2011-04-18 2012-11-15 Lixil Corp Human body detection sensor and automatic faucet
JP2019158364A (en) * 2018-03-07 2019-09-19 セコム株式会社 Sensor device and displacement determination system
JP2019158365A (en) * 2018-03-07 2019-09-19 セコム株式会社 Object discriminating device and sensor device
JP2019535051A (en) * 2016-08-24 2019-12-05 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. Device, system, and method for patient monitoring to predict and prevent bed fall
JP2021019829A (en) * 2019-07-26 2021-02-18 シャープ株式会社 Dryer

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005246033A (en) * 2004-02-04 2005-09-15 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd State analysis apparatus
KR100815565B1 (en) 2006-08-23 2008-03-20 삼성전기주식회사 Movement sensing system and method thereof
JP2008224396A (en) * 2007-03-12 2008-09-25 Saxa Inc Moving body detection device and moving body detection system
JP2010145323A (en) * 2008-12-22 2010-07-01 Sharp Corp Human body presence detection device and human body presence detection method
WO2012043663A1 (en) * 2010-09-30 2012-04-05 株式会社Lixil Human body detection sensor and automatic faucet
CN103119475A (en) * 2010-09-30 2013-05-22 骊住株式会社 Human body detection sensor and automatic faucet
JP2012226909A (en) * 2011-04-18 2012-11-15 Lixil Corp Human body detection sensor and automatic faucet
JP2019535051A (en) * 2016-08-24 2019-12-05 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. Device, system, and method for patient monitoring to predict and prevent bed fall
JP2019158364A (en) * 2018-03-07 2019-09-19 セコム株式会社 Sensor device and displacement determination system
JP2019158365A (en) * 2018-03-07 2019-09-19 セコム株式会社 Object discriminating device and sensor device
JP2021019829A (en) * 2019-07-26 2021-02-18 シャープ株式会社 Dryer
JP7329382B2 (en) 2019-07-26 2023-08-18 シャープ株式会社 dryer

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