JP6954522B2 - セキュリティ管理システム - Google Patents

Description

本発明は、セキュリティ管理システムに関する。

駅や空港等の不特定多数の人が利用する場所では、不審物の置き去りを監視し、不審物が置かれた場合には、迅速に発見し、撤去できることが望ましい。

このため、監視空間を監視カメラで撮像し、監視画像から不審物を特定する監視装置が提案されている（特許文献１）。

特開２０１１−４９６４６号公報 特開２０１５−８７８８２号公報 特許第４８５９８７９号公報

駅のホームや空港のロビーなど、公開された場所であれば、監視カメラを設けて監視することができるが、トイレブースや更衣室、シャワー室等、利用者が第三者から見られないように閉じた状態で利用するブース（以下対象ブースとも称す）では、プライバシーを確保するため監視カメラを設けることができず、対象ブース内に残された不審物を検出することが困難であった。同様に、対象ブース内で、設備が持ち去られたり、破壊されたりした場合でも、これを検出することが、困難であった。即ち、対象ブース内では、不審物の残留、設備の持ち去り、設備の破壊といった異常な事態を検出するシステムの構築が困難であった。

そこで、本発明は、利用者のプライバシーを確保しつつ、セキュリティの管理を行う技術の提供を目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係るセキュリティ管理システムは、対象ブース内の物体の状態を検出する物体検出部と、前記物体の検出結果を規定の状態と比較し、当該比較結果に基づいて異常を判定する異常判定部と、前記対象ブース内を撮影する撮影部と、前記撮影部から出力する映像信号の解像度を前記異常の判定結果に基づいて設定する映像制御部と、を備える。

前記セキュリティ管理システムは、前記物体検出部が、対象ブースの利用者を検出し、前記利用者が前記対象ブース内に存在するときに、前記異常判定部によって前記利用者の状態が異常と判定された場合、前記映像制御部が、前記対象ブース内に前記利用者が存在しない場合と比べて前記撮影部によって撮影された映像信号の解像度を低く設定しても良い。

前記セキュリティ管理システムは、前記物体検出部が、対象ブースの利用者を検出し、前記異常判定部が、前記検出部で検出した利用者の動作が、前記規定の状態のうち、所定の動作と一致した場合に異常と検出しても良い。

前記セキュリティ管理システムは、前記セキュリティ管理システムは、前記物体検出部が、前記利用者の所定の部位ごとに、位置情報を求め、前記異常判定部が、前記利用者の各部位の位置情報に基づいて異常を判定してもよい。

前記セキュリティ管理システムは、前記物体検出部が、前記利用者の所定の部位ごとに、移動情報を求め、前記異常判定部が、前記利用者の各部位の移動情報に基づいて異常を判定してもよい。

前記セキュリティ管理システムは、前記対象ブースへの利用者の入退室を検出する入退出検出部を備え、前記異常判定部が、前記利用者の入室前に前記物体検出部が検出した状態と、前記利用者の退出後に前記物体検出部が検出した状態とを比較して異常を判定してもよい。

前記セキュリティ管理システムは、前記物体検出部が、所定の投影パターンを前記対象ブース内に投影する投影部と、前記対象ブース内に投影された投影パターンを前記撮影部で撮影して撮影パターンを取得し、所定の高さの面に投影された場合の前記投影パターンを基準パターンとし、前記基準パターンと比較した場合の前記撮影パターンの変形量を前記対象ブースにおける水平面内の位置毎に求める変形量算出部と、前記変形量算出部が算出した前記撮影パターンの変形量に基づいて前記物体の高さ情報を前記水平面内の位置毎に求め、当該物体の高さ情報を前記物体の状態として出力する状態出力部と、備えてもよい。

また、上記課題を解決するため、本発明に係るセキュリティ管理方法は、対象ブース内の物体の状態を検出するステップと、前記物体の検出結果を規定の状態と比較し、当該比較結果に基づいて異常を判定するステップと、前記対象ブース内を撮影部により撮影するステップと、前記撮影部から出力する映像信号の解像度を前記異常の判定結果に基づいて設定するステップとをコンピュータが実行する。

また、本発明は、上記トイレ管理方法をコンピュータに実行させるためのセキュリティ管理プログラムであっても良い。更に、前記セキュリティ管理プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記録されていても良い。
ここで、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体とは、データやプログラム等の情報を電気的、磁気的、光学的、機械的、または化学的作用によって蓄積し、コンピュータから読み取ることができる記憶媒体をいう。このような記憶媒体の内コンピュータから取り外し可能なものとしては、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、CD-ROM、CD-R/W、DVD（登録商標）、DAT、８mmテープ、メモリカード等がある。また、コンピュータに固定された記憶媒体としてハードディスクやＲＯＭ（リードオンリーメモリ）等がある。

本発明によれば、利用者のプライバシーを確保しつつ、セキュリティの管理を行う技術を提供できる。

セキュリティ管理システムの構成を示す図である。 トイレ施設の一例を示す図である。 トイレブースを示す斜視図である。 トイレブースを示す正面図である。 コントローラの一例を示す図である。 制御装置の構成を示す図である。 小便器等のトイレ設備を備えたトイレブースを示す図である。 管理サーバの構成を示す図である。 施設情報テーブルの一例を示す図である。 異常の発生条件を格納した条件テーブルの一例を示す図である。 セキュリティ管理方法の説明図である。 物体検出部が設置される状況の説明図である。 投影部の動作を示す図である。 撮影部の動作を示す図である。 変形量算出部の動作を示す図である。 状態出力部の動作を示す図である。 差分画像の一例を示す図である。 所定部位の例を示す図である。 撮影パターンのずれ量に基づいて物体の高さを算出する方法の説明図である。 トイレブース内を示す図である。 トイレブース内に投影パターンを投影した状態を示す図である。 利用者が便器に座っている状態を示す図である。 利用者が便器に向かって立っている状態を示す図である。 利用者が便器に背を向けて退出しようとしている状態を示す図である。 実施形態２のセキュリティ管理システムの構成を示す図である。 実施形態２における制御装置が、異常を検出して警報を発する処理を示す図である。 外部サーバの動作を示す図である。 管理者端末の動作を示す図である。 ＴｏＦ距離画像センサを用いた検出部の変形例を示す図である。

〈実施形態１〉
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。なお、実施の形態は本発明の一例であり、本発明の構成は以下の例には限られない。

図１は、本実施形態１に係るセキュリティ管理システム１００の構成を示す図である。本実施の形態に係るセキュリティ管理システム１００は、カメラ（撮影部）１１や、検出部１３、制御装置４４、警報部４５、管理サーバ２を有し、これらがインターネットやＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワーク５を介して接続されている。セキュリティ管理システム１００は、トイレ施設１０に設けられたトイレブース（便房）１４を管理対象ブースとし、トイレブース１４において利用者が残留物を残して退出した場合や、トイレ設備を破壊した場合、トイレ設備を持ち去った場合、利用者がトイレブース内で倒れた場合など、異常が生じた場合に、この異常が生じたことを示す警告を出力する。また、セキュリティ管理システム１００は、トイレブースに備えたカメラ１１でブース内を撮影し、異常を生じさせた利用者を撮影画像から特定できるようにしている。更に、セキュリティ管理システム１００は、この異常を通知する情報（異常通知情報）を所定の通知先、例えばトイレ施設を管理する管理者の用いる管理者端末３へ通知する。なお、図１では、セキュリティ管理システム１００が管理者端末３を含まない例を示したが、セキュリティ管理システム１００が、管理者端末３を含んでも良い。

トイレ施設１０は、例えば百貨店等の商業施設や駅等における、不特定多数の利用者（公衆）が利用する公衆トイレであり、複数の建物の各々や、建物の複数のフロアの各々に備えられる。本実施形態のトイレ施設１０は、複数のトイレブース１４を有し、各トイレブース１４に検出部１３及び警報部４５を 備えている。検出部１３は、対象ブース内の
人又は物の状態を検出する。警報部４５は、異常が発生したと判定された場合に、当該異
常の発生を示す警報を出力する。

図２はトイレ施設１０の一例を示す図である。図２に示すように、トイレ施設１０は、例えば、女性用トイレ施設１０１、男性用トイレ施設１０２及び多目的トイレ施設１０３に区分されている。また、トイレ施設１０は、入り口１０４を除いて周囲が壁面１０５で囲まれている。即ち、トイレ施設１０を利用する利用者は、出入り口１０４を介してトイレ施設１０に出入りする構成となっている。なお、出入り口１０４は、一カ所に限らず、複数箇所に備えられても良い。各トイレブース１４の制御装置４４は、異常を検出した場合、管理サーバ２へ通知する。女性用トイレ施設１０１には大便器４１が設けられたトイレブース１４１が複数設けられ、男性用トイレ施設１０２には大便器４１が設けられたトイレブース１４１と小便器４９が設けられたトイレブース１４２がそれぞれ複数設けられている。図２の多目的トイレ施設１０３は、大便器４１の他、オストメイト用設備や乳児用ベッドが備えられた一つのトイレブースである。これに限らず、多目的トイレ施設１０３は、複数のトイレブースを有しても良い。このように本実施形態のトイレ施設１０は、トイレブース１４として、大便器４１が設けられたトイレブース１４１と小便器４９が設けられたトイレブース１４２と多目的トイレ施設１０３とを有している。ここで、トイレブース１４とは、扉や壁等で囲まれ、利用時に利用者が一人の状態で用を足すための便器４１，４９等のトイレ設備１が設けられた空間（室）である。なお、トイレブース１４は、一人で利用することに厳密に限定されるものではなく、介助者や乳幼児が利用者と同時に入室可能なものでも良い。また、トイレブース１４は、幼児用トイレや小便器４９が備えられた空間のように完全に囲われていない空間であっても良い。

図３は、大便器４１を備えたトイレブース１４１の一例を示す斜視図、図４はトイレブース１４１を示す正面図である。トイレブース１４１は、左右一対の側壁１４Ｌ，１４Ｒ及び後壁１４Ｂにより三方が囲まれ、正面にトイレブース１４１の出入り口４を開閉する扉９を有する。これら側壁１４Ｌ、１４Ｒ、後壁１４Ｂ、扉９によって囲繞されたトイレブース１４１の中に大便器４１が設置されている。トイレブース１４１を囲繞する壁１４Ｌ，１４Ｒ，１４Ｂ及び扉９は、床１４Ｆから天井１４Ｃに達する高さとしても良いが、本実施形態では、図４に示すように左右の側壁１４Ｌ，１４Ｒ及び扉９と天井１４Ｃとの間に空間を設けて空気の流通を可能にしている。

ここで、左右とは、トイレブース１４１の外から出入り口４に正対した場合の左側及び右側をいい、前後とは便器４１に着座したときの前方及び後方をいい、上下とは、天井１４Ｃ側（上側）及び便器４１の設置面（床）１４Ｆ側（下側）をいう。

左右の側壁１４Ｌ、１４Ｒは、横断面（水平断面）がＪ字形になるように、後端側が直線状で、前端側が左方へ湾曲した形状をなす板材であり（図２、図３参照）、隣接するトイレブース１４１がある場合、左側壁１４Ｌは、左隣に位置する別のトイレブース１４１の右側壁１４Ｒを兼ね、右側壁１４Ｒは右隣に位置する別のトイレブース１４１の左側壁１４Ｌを兼ねる。

右側壁１４Ｒには、その内側上部にガイドレール８の一端が設置されている（図３参照）。この右側壁１４Ｒに一端が保持されたガイドレール８は、出入り口４の上部を通り、他端が左側壁１４Ｌに固設されている。なお、図３には省略したが左隣のトイレブース１４１の右側壁を兼ねる左側壁１４Ｌのトイレブース内側にもガイドレール８は設置される。このガイドレール８に扉９が垂下された状態で設置され、扉９をガイドレール８に沿って移動させることで出入り口４を開閉する。なお、本実施形態では、扉９が湾曲し、ガイドレール８に沿ってスライドする例を示したが、これに限らず左右側壁及び扉を含む正面を平面とし、トイレブース１４１の水平断面形状（平面形状）を矩形としても良い。

扉９の左側端部には、錠９１が設けられ、トイレブース内の利用者によって施錠及び開錠の操作が可能であり、施錠時に左側壁１４Ｌの受け具（不図示）と係合して開扉を抑止する。錠９１は、この左側壁１４Ｌと係合する構成に限らず、扉９を閉止できればよく、右側壁１４Ｒと係合する構成や、その他、ガイドレール８、床１４Ｆ、天井１４Ｃと係合して施錠する構成であっても良い。なお、扉９を自動で開閉するような場合で、利用者が開扉を指示するまで扉９の開動作が行われない構成であれば錠９１を省略しても良い。また、扉９には、錠９１が施錠されているか否か、或は扉９が閉じられているか否かを検出する開閉センサ９２が備えられている。開閉センサ９２の検出結果は、トイレブース１４１が使用中か否かの判定に用いられるため、本実施形態において、開閉センサ９２は、検出部１３の一形態である。

図３、図４に示すように、各トイレブース１４１には、便器４１、便座装置４２、コントローラ４３等のトイレ設備１や、カメラ１１、物体検出部４６、制御装置４４、警報部４５が備えられている。

カメラ１１は、トイレブース１４１の天井１４Ｃに設けられ、天井側からトイレブース内を俯瞰するように撮影する。本例では、天井１４Ｃに一台のカメラ１１を設ける構成としたが、これに限らず、カメラ１１は、後壁１４Ｂに設けられ、扉９側に撮影レンズを向け、トイレブース１４１に入室する利用者の正面を撮影するようにしても良い。また、カメラ１１は、側壁１４Ｌの出入り口付近に設けられ、撮影レンズを後壁１４Ｂ側に向け、トイレブース１４１から退出しようとする利用者の正面を撮影するようにしても良い。また、これら複数の箇所にカメラ１１を設けても良い。

便座装置４２は、洋式の便器４１上に設けられ、利用者が着座する座面を加温する機能や温水を吐出して利用者の肛門や局部を洗浄する洗浄機能を有している。また、便座装置４２は、利用者が着座しているか否かを検出する着座センサ４２１を備え、この着座センサ４２１の検出結果に基づき、利用者が着座しているときに温水の吐出ボタン（不図示）が押されると温水を吐出し、利用者が着座していないときに温水の吐出ボタン（不図示）が押されても温水を吐出しないように、吐出の可否を制御する。また、着座センサ４２１の検出結果に基づき、利用者が着座していない場合には座面の温度を低くして省電力モードとする制御等を行う。なお、便器４１は、洋式に限らず和式であっても良く、和式の便器４１が設けられた場合には便座装置４２は省略される。

コントローラ４３は、図５に示すように、便座装置４２の温度設定や洗浄位置の設定などの操作を行う操作部４３１を有している。また、コントローラ４３は、表示部４３２や、スピーカ４３３、洗浄ボタン４３４を有している。この他、非常ボタンや火災報知ボタン、異常無しボタン等、使用状態を入力するボタン（不図示）を備えてもよい。これらのボタンは、表示部に４３２に表示させ、タッチセンサや操作部４３１で選択する所謂ソフトウェアキーであってもよい。なお、コントローラ４３を検出部１３の一形態とし、洗浄ボタン４３４や使用状態を入力するボタン等に対する操作を対象ブース内の人（利用者）の状態を検出するために用いてもよい。

表示部４３２は、便座の設定温度や洗浄用の温水の温度、洗浄位置の他、制御装置４４から受信した情報等を表示する。

スピーカ４３３は、操作部４３１を操作した際の操作音や、後述の警告に係る音、便器を洗浄する洗浄水が流れる音を模擬する擬音等を出力する。

洗浄ボタン４３４は、便器４１に洗浄水を放出する際に利用者によって操作される操作ボタンである。コントローラ４３は、洗浄ボタン４３４が押されたことを検知すると、便
器４１のフラッシュ弁（不図示）を開放させて洗浄水を放出させる。

警報部４５は、管理サーバ２から通知される警報に基づき、警報として音や光を出力する。警報部４５は、例えば左右の側壁１４Ｌ，１４Ｒの上部であって、警報としての光やメッセージを表示する表示部４５１や音を出力するスピーカ４５２がトイレブース１４１の外側へ向けて設けられている。即ち、側壁１４Ｌ，１４Ｒの上部と天井１４Ｃとの間の空間を介して警報が当該トイレブース内の利用者だけでなく周囲に報知する構成としており、どのトイレブースから警報が発せられているかが分かるようになっている。

物体検出部４６は、トイレブース１４内のトイレ設備１や利用者といった物体の状態を検出する。本例の物体検出部４６は、投影部４６１や変形量算出部４６２、状態出力部４６３を備えている。また、カメラ１１も物体検出部４６の一部を構成している。

投影部４６１は、所定の投影パターンを前記対象ブース内に投影する。投影部４６１は、例えば光源からの光束の一部を特定のマスクで遮り、このマスクの像を投影面上に投影する構成や、光源からの光速をミラーや回折格子等の光学素子で線状やドット状に導光する構成により、投影面上に明暗のパターンを形成する。なお、この投影パターンは、赤外線等の可視光でない光によって形成されるのが望ましい。また、前記マスクを液晶表示素子で構成し、或は前記ミラーをＤＭＤ（Digital Micromirror Device）で構成し、投影パターンを動的に変化させられるようにしてもよい。

変形量算出部４６２は、トイレブース内に投影された投影パターンをカメラ１１で撮影して撮影パターンを取得し、所定の高さの平面に投影された場合の前記投影パターンを基準パターンとし、前記基準パターンと比較した場合の前記撮影パターンの変形量を水平面内の位置毎に求める。

状態出力部４６３は、前記変形量に基づいて投影パターンが投影された物体の高さ情報を前記水平面内の位置毎に求めて前記物体の状態として出力する。なお、この投影パターンに基づいて物体の状態を検出する詳細については後述する。

物体検出部４６は、利用者の身体の部位ごとの位置情報、所謂骨格情報を検出する。例えば利用者の手、腕、頭、顔、肩、腰、足、膝、足先等の位置を検出し、これらの位置関係によって、利用者の姿勢を検出できる。具体的には、足先、膝、腰、肩、頭が、垂直方向に並んでいれば、利用者が立っている状態と検出できる。このとき、利用者の顔の向きによって、利用者が何処に向かって立っているのかも検出できる。更に、足を曲げて腰が便器の座面上に位置していれば、便器に座っていることが検出できる。

更に、物体検出部４６は、前記位置情報を時系列に取得し、利用者の身体の部位ごとの移動情報を検出する。これにより利用者の動作を検出できる。例えば、手にスマートフォンを持って操作をしている動作や、トイレ設備を所定以上の速さで叩くなど、破壊する動作、便器や汚物入れに両手で触れる動作、注射を行う動作、棚に物を置く動作、着衣を脱ぐ動作などを検出することができる。なお、本例では、利用者に動きがないことを検出する場合も利用者の動作の検出と称する。

本例の検出部１３は、上述の開閉センサ９２やブース内コントローラ４３、物体検出部４６を含む、この他、火災報知器やトイレブース外の人感センサを含んでもよい。

制御装置４４は、警報部４５や、コントローラ４３、便座装置４２、物体検出部４６等と電気的に接続し、物体検出部４６で検出した情報に基づいて、警報部４５やコントローラ４３を制御する。制御装置４４は、例えば図６に示すように、演算処理部４４０や、補
助記憶装置４４３、通信ＩＦ（Interface）４４４、入出力ＩＦ（Interface）４４５、通信バス４４６を備えたコンピュータである。

演算処理部４４０は、使用状態判定部４０１、異常判定部４０２、映像制御部４０３、出力制御部４０４を備える。演算処理部４４０は、Central Processing Unit(CPU)４４１と、主記憶装置４４２とを有し、この主記憶装置４４２に実行可能に展開されたコンピュータプログラムにしたがって、上記使用状態判定部４０１、異常判定部４０２、映像制御部４０３、出力制御部４０４等の各部としての処理を実行する。ＣＰＵ４４１は、ＭＰＵ（Micro Processor Unit）、マイクロプロセッサ、プロセッサとも呼ばれる。ＣＰＵ４４１は、単一のプロセッサに限定される訳ではなく、マルチプロセッサ構成であってもよい。また、単一のソケットで接続される単一のＣＰＵ４４１がマルチコア構成を有していても良い。上記各部の少なくとも一部の処理は、ＣＰＵ４４１以外のプロセッサ、例えば、Digital Signal Processor(DSP)、Graphics Processing Unit（GPU）、数値演算プロセッサ、ベクトルプロセッサ、画像処理プロセッサ等の専用プロセッサで行われても良い。また、上記各部の少なくとも一部の処理は、集積回路（ＩＣ）、その他のデジタル回路であっても良い。また、上記各部の少なくとも一部にアナログ回路が含まれても良い。集積回路は、ＬＳＩ，Application Specific Integrated Circuit（ASIC），プログラマブルロ
ジックデバイス（ＰＬＤ）を含む。ＰＬＤは、例えば、Field-Programmable Gate Array(FPGA)を含む。上記各部は、プロセッサと集積回路との組み合わせであっても良い。組み
合わせは、例えば、ＭＣＵ（Micro Controller Unit），ＳｏＣ（System-on-a-chip），
システムＬＳＩ，チップセットなどと呼ばれる。

使用状態判定部４０１は、検出部１３による検出結果を所定のタイミングで取得し、当該検出結果に基づいて、対象ブースが使用中か否かを判定する。例えば、本実施形態では、錠９１の施錠や、扉９の開閉操作はトイレブース内で行う構成としているため、錠９１が施錠された状態、或は扉９が閉じられた状態（開閉センサがオンの状態）を開閉センサ９２が検出した場合、トイレブース１４１内に利用者が入室している状態のため、使用状態判定部４０１は、トイレブース１４１が使用状態であると判定する。反対に、錠９１が開錠された状態、或は扉９が開かれた状態を開閉センサ９２が検出した場合、使用状態判定部４０１は、トイレブース１４１が使用状態でないと判定する。これに限らず、使用状態判定部４０１は、便座装置の着座センサ４２１が利用者を検出している場合に使用状態と判定し、着座センサ４２１が利用者を検出していない場合に使用状態でないと判定しても良い。また、使用状態判定部４０１は、物体検出部４６がトイレブース内で利用者を検出している場合に使用状態と判定し、人感センサが利用者を検出していない場合に使用状態でないと判定しても良い。

異常判定部４０２は、検出部１３による検出結果を所定のタイミングで取得して規定の状態と比較し、前記検出部１３で検出した利用者の動作が、前記規定の状態のうち、所定の動作と一致した場合に、当該検出結果が異常の発生条件を満たしているか否かによって、異常の発生を判定する。図１０は、異常の発生条件を格納した条件テーブル４７１の一例を示す図である。なお、図１０においては、説明の便宜上、条件が自然言語で示されているが、これに限らず、異常判定部４０２によって判定可能な情報であればよい。例えば本実施形態では、異常判定部４０２の機能を提供する演算処理部４４０によって処理可能な命令やデータとして設定される。

図１０の条件１によれば、異常判定部４０２は、施錠状態（例えば開閉センサ９２がオンの状態）で、物体検出部４６で検出した利用者の身体の最も高い位置が閾値Ｈ１以下で、所定時間Ｔ１（例えば１０秒〜１分）以上動きが無い場合、利用者が床に倒れている可能性があるため、異常と判定する。図１０の条件２によれば、異常判定部４０２は、施錠状態で、利用者の足が床から閾値Ｈ２以上の高さにある場合、利用者が便器等に乗っている可能性があるため、異常と判定する。図１０の条件３によれば、異常判定部４０２は、
着座センサが利用者を検知した状態が所定時間Ｔ２（例えば１０分）以上継続し、利用者の手や頭等の部位に動きがない或は痙攣している場合、利用者が急病等で動けなくなっている可能性があるため、異常と判定する。条件４によれば、異常判定部４０２は、着座センサが利用者を検知せず、施錠状態が所定時間Ｔ３（例えば１５分）以上継続した場合、利用者が排泄以外のことを行っている可能性があるため、異常と判定する。

条件５によれば、異常判定部４０２は、利用者が便器や汚物入れに両手で所定時間Ｔ４（例えば１分）以上触れていること、及び入室後、利用者が着衣を脱ぐ動作を行っていないことを物体検出部４６で検出した場合、利用者が盗撮用のカメラ等を設置している可能性があるため、異常と判定する。通常、汚物を捨てる場合には、片手で汚物を持ち、汚物入れの開口から汚物を投入する。また、蓋つきの汚物入れであれば、一方の手で蓋を開け、他方の手で汚物を投入し、蓋を閉めるといった動作になるため、両手で長時間汚物入れに触れる動作は発生しない。これに対し、盗撮用のカメラを設置する場合、片手でカメラを押さえ、他方の手で固定する等の作業を行い、比較的長く便器や汚物入れに手を触れていることになるため、この動作を検出して異常と判定する。なお、通常、便器や汚物入れに深く手を入れることや、長く手を触れることはないため、両手に限らず、片手で所定時間以上触れた場合や、奥まで手を入れる動作を検出した場合に異常と判定しても良い。

条件６によれば、異常判定部４０２は、利用者が注射器を腹部や腿、腕にあてる動作と、その直後に棚や汚物入れに手を伸ばす動作を検出した場合、注射器の針を棚に置いた或は汚物入れに捨てた可能性があるため、異常と判定する。例えば、インシュリンの自己注射やアドレナリンの自己注射をトイレブース内で行っても問題ないが、注射後の針を棚や汚物入れに残すと、他の利用者が怪我をする可能性があるため、異常として検出する。この場合、注射針自体は細く小さいためカメラ１１で検出することが難しいが、注射器を扱う利用者の動作を検出することによって、注射針が残されたことを推定する。

条件７によれば、異常判定部４０２は、火災報知器が火や煙を検知した場合、火災の可能性があるため、異常と判定する。

また、異常判定部４０２は、トイレブース１４１内の物体の検出結果を前記利用者の入室前と前記利用者の退出後で比較し、前記利用者の入室前と退出後で異なっている場合に、異常と判定する。例えば、異常の種別として、不審物の残留、設備の持ち去り、設備の破壊などを判別しても良い。条件８によれば、異常判定部４０２は、利用者の入室前に存在しなかった物体が利用者の退出後に存在した場合に、当該物体を不審物の残留と判定する。また、条件９によれば、異常判定部４０２は、利用者の入室前に存在していた物体が利用者の退出後に存在しなくなった場合に、設備の持ち去りと判定する。更に、条件１０によれば、異常判定部４０２は、利用者の入室前に存在していた物体が利用者の退出後に部分的に存在しなくなった場合や形状が変化した場合に、設備の破壊と判定する。また、条件９、１０の場合、利用者が当該物体に対して、叩く、分解する等の動作を行っていた場合に異常と判定してもよい。なお、汚物入れや予備のトイレットペーパのように移動可能な設備は、移動可能な物体として、その位置を登録しておき、利用者の退出後、利用者の入室前の位置に存在しなくても、別の位置に存在していた場合には正常な移動と判定し、設備の持ち去りと判定しなくても良い。そして、当該移動可能な物体の位置をこの異動後の位置に更新する。この場合、物体の検出を利用者の入室前と退出後だけでなく、利用中にも行って、当該物体の移動による位置の変化をリアルタイムに検出し、当該物体の位置を追跡することで当該物体が移動したことを確実に検出できるようにしても良い。また、便器の蓋や便座のように所定範囲の移動（例えば開閉）が可能な設備は、所定範囲で移動可能な物体として、その移動可能な範囲を予め登録しておき、利用者の退出後、利用者の入室前の位置に存在しなくても、移動可能な範囲に存在していた場合には正常な移動と判定して設備の持ち去りや破壊と判定せず、移動可能な範囲を超えて移動（存在）してい
た場合に設備の破壊と判定しても良い。更に、トイレットペーパ等の消耗品の位置と消費量の閾値を予め登録しておき、利用者の入室前に存在していた消耗品（物体）が利用者の退出後に存在しなくなった場合でも、存在しなくなった消耗品の量が閾値（例えば１〜２個）以下の場合には、設備の持ち去りと判定せず、存在しなくなった消耗品の量が閾値を超えた場合には、設備の持ち去りと判定しても良い。

映像制御部４０３は、異常判定部４０２の判定結果に基づき、カメラ１１から制御装置４４や物体検出部４６以外へ出力する映像信号の解像度を設定する。例えば、異常が発生していない場合、カメラ１１の映像信号は、制御装置４４や物体検出部４６に送られ、それ以外、例えば管理者端末３へは送信されない。一方、異常判定部４０２で異常と判定された場合、カメラ１１で撮影した映像信号を管理者端末３へ送信することで、管理者がトイレブース内の状況を直ちに確認できる。このとき、トイレブース内に利用者が存在しない場合、例えば利用者の退出後に残留物が検出されたような場合には、カメラ１１で撮影した映像信号をそのままの解像度で管理者端末３へ提供し、トイレブース内に利用者が存在する場合、例えば利用者の動作が異常と判定された場合には、カメラ１１で撮影した映像信号をの解像度を利用者が存在しない場合と比べて低くして管理者端末３へ提供する。ここで解像度を低くするとは、映像信号の単位面積当たりの画素数（例えばｄｐｉ）を少なくすることや、コントラストや輝度、彩度、シャープネスを変更すること等により、物体の像を描画する程度を低くすることである。なお、本例において、解像度を低くするとは、利用者のプライバシーが確保されるように、利用者の画像が詳細に描画されなければよいので、利用者として認識した部分をぼかすことや、モザイクやマスクを入れること、シルエット画像や抽象的な図形に置き換えることも含む。

出力制御部４０４は、異常判定部４０２の判定結果に基づいて、異常が発生したと判定された場合に、当該異常の発生を示す警告をコントローラ４３や警報部４５といった出力部から出力させる。ここで警告とは、例えば「異常が発生しました。」のようにコントローラ４３の表示部４３２に表示させる又はスピーカ４３３から音声出力させるメッセージである。また、警報とは、警告を示す光や音を表示部４３２やスピーカ４３３から出力するものであっても良い。また、警報として出力するメッセージを異常の種別毎に登録しておき、不審物の残留の場合に「お忘れ物がございます。」、設備の持ち去りの場合に「設備が持ち出されました。持ち出した設備を元に戻して下さい。」のように、発生した異常の種別と対応するメッセージを出力させても良い。

主記憶装置４４２は、ＣＰＵ４４１が読み出したプログラムやデータのキャッシュや、ＣＰＵの作業領域として用いられる。主記憶装置４４２は、具体的には、ＲＡＭ（Random
Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）等である。

補助記憶装置４４３は、ＣＰＵ４４１により実行されるプログラムや、本実施の形態で用いる設定情報、条件テーブル４７１などを記憶する。補助記憶装置４４３は、具体的には、ＨＤＤやＳＳＤ、フラッシュメモリ等である。

通信ＩＦ４４４は、他のコンピュータ装置との間でデータを送受信する。通信ＩＦ４４４は、具体的には、有線又は無線のネットワークカード等である。入出力ＩＦ４４５は、入出力装置と接続され、コンピュータのユーザから入力を受け付けたり、ユーザへ情報を出力したりする。本実施形態の入出力ＩＦ４４５は、入出力装置としてコントローラ４３が接続され、操作部４３１による入力を受けたり、表示部４３２への表示出力、スピーカへの音出力を行ったりする。以上のような構成要素が、通信バス４４６で接続されている。なお、これらの構成要素は複数設けられていても良いし、一部の構成要素を設けないようにしてもよい。例えば、制御装置４４は、トイレブース１４１毎に設けられていても良いが、複数のトイレブース１４１に対して一つの制御装置４４を設けて、複数のトイレブ
ース１４１の異常を一つの制御装置で検出して管理サーバ２へ送信すると共に、警報を一つの制御装置４４で各トイレブース１４１のコントローラ４３や警報部４５へ通知する構成としても良い。

また、図３，図４では、大便器４１等のトイレ設備１を備えたトイレブース１４１について示したが、多目的トイレ施設１０３についても同様に大便器４１等のトイレ設備１を備え、物体検出部４６及び開閉センサ９２の検出結果に基づいて異常の発生を判定し、この異常の検出を示す異常検出情報を管理サーバ２へ送信する。

図７は、男性用の小便器４９等のトイレ設備１を備えたトイレブース１４２を示す図である。トイレブース１４２は、上下方向が天井１４Ｃ及び床１４Ｆによって仕切られ、水平方向の三方が、左右一対の側壁（仕切板）２４Ｌ，２４Ｒ及び小便器４９の設置面（壁）１０５により囲まれている。即ち、トイレブース１４２は、小便器４９の正面に壁が無く、完全に囲繞された空間ではない。しかし利用時には、利用者が小便器４９の正面に立ち、当該利用者の背面や側壁２４Ｌ，２４Ｒによって他者からの視界が遮られた空間となるため、この左右一対の側壁２４Ｌ，２４Ｒ及び壁１０５に囲まれた空間をトイレブース１４２としている。図７において、左右とは、小便器４９の正面に立ち、小便器４９に向かって左側及び右側をいい、前後とは便器４９の尿を受ける側を前方、壁１０５への取付面側を後方といい、上下とは、天井１４Ｃ側及び便器４１の設置面（床）１４Ｆ側をいう。なお、隣接するトイレブース１４２がある場合、左側壁２４Ｌは、左隣に位置する別のトイレブース１４２の右側壁２４Ｒを兼ね、右側壁２４Ｒは右隣に位置する別のトイレブース１４２の左側壁２４Ｌを兼ねる。なお、左右の側壁２４Ｌ，２４Ｒは、省略してもよく、この左右の側壁２４Ｌ，２４Ｒを省略した場合には、例えば小便器４９の周囲及び小便器４９の正面の所定の範囲をトイレブース１４２として定める。

トイレブース１４２には、小便器４９、制御装置４４、警報部４５、物体検出部４６、カメラ１１、人感センサ（入退室検出部）４７等のトイレ設備１が備えられている。なお、トイレブース１４１とほぼ同じ機能を有する要素は、同じ符号を付す等して説明を省略する。壁１０５は、少なくとも下方が内部に空間を有した二重壁となっており、この空間内に給水管や排水管（不図示）が配設されている。

小便器４９は、壁１０５に取り付けられ、壁１０５内部の給水管や排水管と接続されている。人感センサ４７は、小便器４９上方の壁１０５に埋設され、小便器４９の前に立つ利用者から赤外線を受信した場合に利用中であることを検出し、この利用中であることを検出した後、利用者から赤外線を受信しなくなった場合に排便が完了して利用者が退出したことを検出する。人感センサは、利用者がトイレブース１４２に入室して小便器４９に正対したことや、小便器４９の前から退いてトイレブース１４２から退室したことを検出する入退室検出部の一形態である。

トイレブース１４２において警報部４５は、小便器４９の上方であって壁１０５に設けられ、警報としての光やメッセージを表示する表示部４５１、及び警報としての音を出力するスピーカ４５３を前方に向けて配置されている。

トイレブース１４２において物体検出部４６は、トイレブース１４１のものと同様にトイレブース内の物体を検出する。例えば物体検出部４６は、トイレブース１４２上部の壁１０５又は天井１４Ｃに、下方へ向けて設けられ、壁１０５の小便器４９より高い位置に形成された棚１４５の上等に置かれた物体を検出する。また、物体検出部４６は、壁１０５に形成されたフック１５１に吊り下げられている物体や床の上等に置かれた物体を検出する。

制御装置４４は、壁１０５内に設けられ、警報部４５や、物体検出部４６、入退室検出部（人感センサ）４７等、他のトイレ設備１と電気的に接続されている。制御装置４４は、例えば、人感センサ４７の検出結果に基づき、利用者が小便器４９の利用後、退出したことを検出した場合に、小便器４９と接続されたフラッシュバルブ（不図示）を開放し、給水管から洗浄水を供給して小便器４９内を洗浄する制御を行う。また、制御装置４４は、図６に示すように、ＣＰＵ４４１や主記憶装置４４２、補助記憶装置４４３、通信ＩＦ（Interface）４４４、入出力ＩＦ（Interface）４４５、通信バス４４６を備え、演算処理部４４０が、使用状態判定部４０１、異常判定部４０２、映像制御部４０３、出力制御部４０４等の各部の機能を提供する。

また、トイレ施設１０内には、各トイレブース１４のトイレ設備１とは別に、制御装置５１、警報部５２を備えている。制御装置５１は、警報部５２と電気的に接続され、ネットワーク５を介し、管理サーバ２からの警報や各トイレブース１４の制御装置４４からの異常検出情報を受信する。制御装置５１のハードウェア構成は各トイレブース１４の制御装置４４と同様であり、図６に示すように、ＣＰＵ４４１や主記憶装置４４２、補助記憶装置４４３、通信ＩＦ（Interface）４４４、入出力ＩＦ（Interface）４４５、通信バス４４６を備える。

制御装置５１は、各トイレブースの制御装置４４から異常検出情報を受信した場合や、管理サーバ２から警報を受信した場合に、警報部５２から警報を出力させる。ここで警報とは、利用者に対して異常が発生したことを通知する情報である。

図８は管理サーバ２のハードウェア構成を示す図である。管理サーバ２は、演算処理部２０、補助記憶装置２３、通信ＩＦ（Interface）２４、入出力ＩＦ（Interface）２５、通信バス２６を有する所謂コンピュータである。

演算処理部２０は、ＣＰＵ２１や主記憶装置２２を備えている。主記憶装置２２は、ＣＰＵ２１が読み出したプログラムやデータのキャッシュや、ＣＰＵ２１の作業領域として用いられる。主記憶装置２２は、具体的には、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）等である。

通信ＩＦ２４は、他のコンピュータ装置との間でデータを送受信する。通信ＩＦ２４は、具体的には、有線又は無線のネットワークカード等である。入出力ＩＦ２５は、表示装置やプリンタ等の出力手段や、キーボードやポインティングデバイス等の入力手段、ドライブ装置等の入出力手段が適宜接続される。ドライブ装置は、着脱可能な記憶媒体の読み書き装置であり、例えば、フラッシュメモリカードの入出力装置、ＵＳＢメモリを接続するＵＳＢのアダプタ等である。また、着脱可能な記憶媒体は、例えば、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ等のディスク媒体であってもよい。ドライブ装置は、着脱可能な記憶媒体からプログラムを読み出し、記憶装置２３に格納する。

補助記憶装置２３は、ＣＰＵ２１により実行されるプログラムや、本実施の形態で用いる設定情報などを記憶する。補助記憶装置２３は、具体的には、ＨＤＤやＳＳＤ、フラッシュメモリ等である。補助記憶装置２３は、ドライブ装置との間で、データを授受する。例えば、補助記憶装置２３は、ドライブ装置からインストールされるプログラム等を記憶する。また、補助記憶装置２３は、プログラムを読み出し、主記憶装置２２に引き渡す。更に補助記憶装置２３は、施設情報テーブルを格納する。

ＣＰＵ２１は、主記憶装置２２に実行可能に展開されたプログラムを実行し、通知部２１３、警報指示部２１４の機能を提供する。

警報指示部２１４は、トイレブース１４の出力制御部４０４から異常検出情報を受信し、当該異常検出情報に応じた警報を警報部５２から出力させる。例えば「お忘れ物がございます」のように残留物の存在を通知するメッセージや「設備が持ち出されました。持ち出した設備を元に戻して下さい。」のように、異常の発生を通知するメッセージを表示出力或は音声出力させる。なお、各トイレブースの位置を示す情報（位置情報）を予め施設情報テーブルに記憶しておき、異常検出情報に識別情報が含まれていた場合、この識別情報と対応するトイレブース１４の位置情報を施設情報テーブルから、抽出し、「手前から○番目のブースに」といった位置情報をメッセージに付加し、「手前から○番目のブースに、お忘れものがございます」のように出力させても良い。

図９は、施設情報テーブルの一例を示す図である。施設情報テーブルは、各トイレ施設１０の識別情報と、各トイレブース１４の識別情報と、各トイレブース１４のトイレ施設内における位置を示す位置情報とを対応付けて記憶している。

トイレ施設１０の識別情報は、管理サーバ２が複数のトイレ施設を管理する場合に各トイレ施設を一意に識別するための情報である。トイレブース１４の識別情報は、管理サーバ２が管理する複数のトイレブース１４のうち、各トイレブースを一意に識別するための情報である。トイレブース１４の位置情報は、「手前から○番目のブース」「左奥から○番目のブース」のように、警報を発する際に何処のトイレブース１４に異常が生じているのかを説明する情報である。なお、位置情報は、異常が生じたトイレブース１４を示すことができれば良く、例えば、「上部の警告灯が光っているブース」「正面のパネルが点滅している小便器」など、警告部の表示形態を示すものであっても良い。

〈セキュリティ管理方法〉
図１１は、各トイレブース１４の制御装置４４が、異常を検出して警報を発する処理を示す図である。制御装置４４は、周期的に或は所定のタイミングで図１１の処理を繰り返し実行し、先ず検出部１３により、トイレ設備や利用者といったトイレブース１４内の物体の状態を検出する（ステップＳ１０）。

次に制御装置４４は、検出部１３による検出結果が条件テーブル４７１の条件を満たしているか否かによって、異常が生じているか否かを判定する(ステップＳ２０)。ここで、異常が発生していないと判定した場合には(ステップＳ３０、Ｎｏ)、図１１の処理を終了し、異常が発生していると判定した場合には(ステップＳ３０、Ｙｅｓ)、この異常の発生を示す警報を出力する(ステップＳ４０)。

ここで警報とは、コントローラ４３や警報部４５から出力させる警報音やメッセージ、管理サーバ２への通知、制御装置５１への通知等である。この段階では、管理者端末３への通知は行わなくてもよい。即ち、ステップＳ４０では、異常と判定したトイレブース内のコントローラ４３や警報部４５、或は当該トイレブース１４が存在するトイレ施設１０内の制御装置５１により警報部５２から警報を出力させる。なお、図１０の条件１〜４のように、トイレブース内に利用者が存在する場合の異常であれば、管理サーバ２や制御装置５１に通知しなくても良い。

そして、制御装置４４は、異常が発生してから所定時間経過したか否かを判定し(ステ
ップＳ５０)、所定時間経過していなければ(ステップＳ５０，Ｎｏ)、ステップＳ１０へ
戻り、再度、検出部１３の検出結果を取得して、異常が発生しているか否かを判定する（ステップＳ２０）。例えば、不審物の残留を検知した場合であっても、単に利用者の忘れ物であった場合には、ステップＳ４０において「お忘れ物がございます」のように警報を出力することによって利用者が忘れ物に気付いてとりに戻り、異常が解消することがある。

また、条件３に該当した場合であっても、単にトイレブース内で休憩している場合もあるので、ステップＳ４０において「ご気分が悪いようでしたら係員をお呼びします。ご不用でしたら［救助不要］のボタンを押して下さい」のように警報を出力し、異常でなければコントローラ４３から異常でない旨の入力をするように案内する。なお、この異常でない旨の入力が行われた場合、制御装置４４は、検出部１３の検出結果に関わらず異常なしと判定する。

なお、警報を出力する際、コントローラ４３や警報部４５へ出力するタイミングと管理サーバ２へ通知するタイミングとを異ならせても良い。例えば、検出した場合に先ずコントローラ４３や警報部４５から警報を出力させた後、所定時間（ステップＳ５０よりも短い時間）経過した時点で異常が解消していなければ管理サーバ２や制御装置５１へ警報（異常通知情報）を通知し、解消していれば管理サーバ２への警報の通知を行わないこととしても良い。

そして、ステップＳ５０で所定時間経過したと判定した場合（ステップＳ５０，Ｙｅｓ）、制御装置４４は、トイレブース内に利用者が存在するか否かを判定する（ステップＳ６０）。ここで、トイレブース内に利用者が存在する場合には（ステップＳ６０、Ｙｅｓ）、カメラ１１から管理者端末３へ送信する映像信号の解像度を低く設定し（ステップＳ７０）、この解像度を低くした映像信号を管理サーバ２を介して管理者端末３へ送信する（ステップＳ８０）。なお、ステップＳ６０でトイレブース内に利用者が存在しないと判定した場合には、（ステップＳ６０、Ｎｏ）、カメラ１１から出力される映像信号の解像度を変更せずに管理サーバ２を介して管理者端末３へ送信される（ステップＳ７０）。

これにより管理者は、トイレ施設で発生した異常を知ることができ、カメラ１１の映像から異常の状況を確認できる。

〈物体検出部４６による検出手法〉
図１２は、本例における物体検出部４６が設置される状況を示す。図１２においては、物体検出部４６が適用される状況を分かりやすくするために、トイレブース１４の内部に物体３７が存在する状況を示している。この物体３７は、トイレ設備や利用者といった状況を検出する対象の物体である。

トイレブース１４の付近には投影部４６１が設置される。投影部４６１が設置される場所は、典型的にはトイレブース１４が設定された建造物の天井１４Ｃである。投影部４６１は、投影パターン２９をトイレブース１４の方向に向けて投影する。図１２の例では、この投影パターン２９はトイレブース１４内の物体３７が存在する下方に向けて投影されている。

また、図１２に示される投影パターン２９は、交互に並んだ明部３０と暗部３１とからなる市松模様である。典型的な例では、明部３０には所定の輝度の赤外線が投影され、暗部３１には赤外線が投影されない。赤外線の輝度差によって周期的な明暗の投影パターン２９が形成される。この投影パターン２９は、輝度差に替えて、明部３０と暗部３１に対して波長の異なる電磁波を投影するなど、他の方法によって形成することも可能である。すなわち投影パターン２９は、第１の光学的特徴量を有する第１領域と第２の光学的特徴量を有する第２領域とが交番的に配列されることによって形成される。

投影パターン２９は、市松模様に限られず、繰り返し模様（タイル模様）であれば他の種類のパターンでもよい。例えば、三角形の明部と暗部とが交番的に配列されることによって所定の領域内を埋める模様でもよい。こうしたパターンは、それぞれ図１２の明部３
０と暗部３１とに相当する第１領域と第２領域とを有する。第１領域と第２領域とは共に閉じた輪郭を有すると、後述する破れ抽出画像の生成が容易である点で好ましい。

カメラ１１は、投影部４６１に隣接して天井に設置され、投影パターン２９を時系列的に撮影して映像信号を生成する。映像信号は、動画あるいは所定の時間間隔で撮影された静止画を要素とするグループである。

また、投影部４６１は、図１３に示されるように、輝度などの投影条件をメモリから読み込むと共に（ステップＳ１０１）、投影パターン２９をメモリから読み込む（ステップＳ１０２）。投影部４６１は、投影部４６１を制御して読み込んだ投影パターン２９を投影させる（ステップＳ１０３）。投影部４６１は、投影条件を変更する命令がＣＰＵ１９から送信されているか否かをモニタする（ステップＳ１０４）。投影条件の変更が無い場合は投影パターン２９の投影を続ける。一方、投影条件が変更されたときは、ステップＳ１０１に戻って新たな投影条件でパターンの投影を行う。

図１４は、カメラ１１の動作を示す。カメラ１１は、メモリから感度、絞り、焦点、撮影のタイミングなどの撮影条件を読み込む（ステップＳ１０５）。カメラ１１は、この撮影条件に従ってトイレブース１４内を撮影して時系列的画像（映像信号）を生成する（ステップＳ１０６）。映像信号は逐次、カメラ１１内のメモリに保存される（ステップＳ１０７）。このとき、撮影時刻も共に保存される。カメラ１１は、撮影条件を変更する命令がＣＰＵ１９から送信されているか否かをモニタする（ステップＳ１０８）。撮影条件の変更が無い場合はそのまま撮影を続ける。一方、撮影条件が変更されたときは、ステップＳ１０５に戻って新たな撮影条件で撮影を行う。カメラ１１による撮影は、投影部４６１による投影パターン２９の投影と平行して、トイレブース１４を監視する期間中、常時行われる。なお、省電力化を図るため、開閉センサがオンとなった場合、即ち利用者がトイレブース１４に入室した間だけ、監視する期間としてもよい。このように、投影部４６１によってトイレブース１４内に投影された投影パターンをカメラ１１で撮影し、撮影パターンとしてメモリ中に記憶させる。

カメラ１１は、撮影した映像信号を、明部３０の輝度に近い第１閾値と暗部３１の輝度に近い第２閾値とによって２値化して２値化映像信号を生成してもよい。この場合、映像信号メモリに保存され以後の処理の対象となるのは、この２値化映像信号である。画像が２値化されると、第１に以下の処理の精度が向上し、第２に被写体の鮮明な映像が見えなくなるために、プライバシー保護の観点から望ましい。

図１５は、変形量算出部４６２の動作を示す。変形量算出部４６２は、カメラ１１のメモリに保存された映像信号をリアルタイムで読み込む（ステップＳ１０９）。本例では、カメラ１１によって撮影された動画（映像信号）から所定の時間間隔で動画を構成するフレーム（１コマの画像）を抽出して読み込む。カメラ１１が撮影した映像信号が所定の時間間隔で撮影された静止画であるときは、最新の静止画像を逐次、読み込むこととしてもよい。また、変形量算出部４６２は、基準パターンをメモリから読み込む（ステップＳ１１０）。基準パターンは、基準とする高さの平面に投影した投影パターンに相当するパターンであり、例えば床の高さの平面に投影パターンを投影した場合にカメラ１１で撮影されるパターンを基準パターンとする。

変形量算出部４６２は、映像信号を構成する各フレームで撮影された撮影パターンと、所定の高さの平面に投影された場合の基準パターンとを比較し、差分画像を求める（ステップＳ１１１）。本例の投影パターンは、天井１４Ｃに設けられた投影部４６１から床に向かって拡大するように投影されている。このため、投影パターンを構成する明部３０及び暗部３１は、床側で大きく、天井側で小さく投影される。また、投影パターンを投影す
る投影部４６１と、この投影パターンを撮影するカメラ１１とが所定の距離を隔てて配置されているので、物体３７条に投影される明部３０及び暗部３１は、床面に投影される明部３０及び暗部３１と比べてずれが生じる。そこで、基準とする高さ（例えば床の高さ）に位置すると仮定される平面を基準面とし、基準面に投影される投影パターンを基準パターンとして、撮影パターンと基準パターンを比較し、ずれた部分をトイレブース内に存在する物体の画像（差分画像）として抽出する。図１７に差分画像の一例を示す。例えば撮影パターンと基準パターンとの差分の絶対値を画素毎に計算して差分画像３４を生成する。差分画像３４は、明部３０に対応する白画素と暗部３１に対応する黒画素とからなる２値の画像である。

変形量算出部４６２は、差分画像３４のうち、利用者が写っている部分をパターンマッチングによって特定する（ステップＳ１１２）。例えば、カメラ１１で、トイレブース１４内の利用者を撮影した場合に得られる頭や肩、足等の形状やその大きさを標準パターンとして予め記憶しておき、差分画像のうち、この標準パターンと一致する部分を利用者の画像と特定する。更に変形量算出部４６２は、利用者の画像のうち、頭や胸、腕、足といった所定部位（人体要素）を特定する。図１８は、所定部位の例を示す図である。図１８に示されるように、本例では、頭Ａ１、肩Ａ２，Ａ３、上腕Ａ５，Ａ８、前腕Ａ６，Ａ９、手Ａ７，Ａ１０、胸Ａ１１、腹Ａ１２、背Ａ２１、腰Ａ２２、大腿Ａ１３，Ａ１７、膝Ａ１４、Ａ１８、下腿Ａ１５、Ａ１９、足（foot）Ａ１６，Ａ２０を所定部位として特定する。例えば、各所定部位の標準的な形状や大きさを所定部位パターンとして記憶しておき、利用者の画像から所定部位パターンと合致する部分を求めると共に、頭に首や肩が繋がり、肩の両脇に腕が位置するといった各所定部位の位置関係に基づいて、当該利用者の所定部位を特定する。

変形量算出部４６２は、各所定部位の水平面内の位置を求める（ステップＳ１１３）。また、変形量算出部４６２は、各所定部位における撮影パターンの変形量を求め、水平面内の位置と共にメモリに記憶する（ステップＳ１１４）。

変形量算出部４６２は、差分画像のうち、利用者以外の部分、即ち利用者以外の物体の水平面内の位置を求める（ステップＳ１１５）。このとき、複数の物体が検出された場合には、各物体にＩＤを付して各物体を区別し、それぞれの位置を求める。また、変形量算出部４６２は、差分画像のうち、利用者以外の物体における撮影パターンの変形量を求め、水平面内の位置と共にメモリに記憶する（ステップＳ１１６）。

図１６は、状態出力部４６３の動作を示す。状態出力部４６３は、変形量算出部４６２によって算出された各物体の水平面内の位置及び変形量をメモリから順次読み込む（ステップＳ１１７）。

状態出力部４６３は、各物体における撮影パターンの変形量に基づいて、当該物体の高さの情報を算出し（ステップＳ１１８）、水平面内の位置及び高さを例えば三次元座標系上の座標とし、物体の位置の状態として出力する（ステップＳ１１９）。また、これを各物体について繰り返し（ステップＳ１２０）、時間的に連続する各フレームについて行うことで、各物体の位置の変化が移動情報となる。

図１９は、撮影パターンのずれ量に基づいて物体３７（図１２）の高さを算出する方法を説明するための図である。点Ｂは投影部４６１の位置を示す。点Ｃはカメラ１１のレンズ（センサ）の位置、ピンホールカメラの光学系ではピンホールに相当する位置を示す。点Ｂと点Ｃは床面に対する高さが同じであり、かつ水平面内の互いの距離がＤであるとする。点Ｃからカメラ１１内で画像が結像する画像平面までの距離をｆｘとする。投影部４６１、カメラ１１と床面との距離をＨＢとする。この距離ＨＢは、予め物体検出部４６の
メモリに登録される。床面から物体３７の上面までの距離をｈとする。物体３７の上面とセンサとの距離はＺ＝ＨＢ−ｈである。

点Ｂから投影部４６１が床面の方向に投影パターン２９を投影する。この投影パターン２９の所定部位が物体３７が存在しなかったとしたら床面に投影されるはずの位置（基準平面上の位置）を点Ａとする。このパターン２９が物体３７の上面に投影されたことによるパターン２９のずれのカメラ１１の画像平面における大きさ（ずれ計測用画像８０、８２から検出される）をＳｐとする。Ｓｐの原因である物体３７の上面における実際のパターン２９のずれの大きさ（物体３７が存在する場合と存在しない場合のパターン２９の所定部位のずれの大きさ）をＳとする。この場合、次の式が成り立つ。

一方、三角形ＡＢＣにおいて、三角形と平行線の関係より、次の式が成り立つ。

数式（１）、数式（２）より、物体３７の床面からの高さは次式によって得られる。

物体検出部４６は、このような計算によって物体３７の高さを算出することができる。

図２０は、トイレブース１４内を示す図、図２１は、トイレブース１４内に投影パターンを投影した状態を示す図である。図２０に示されるように、トイレブース１４内には、便器４１や棚１４５など、種々のトイレ設備（物体）が設けられている。これらのトイレ設備に投影パターンが照射されると、図２１に示されるように、床面と比べて高さに応じてズレた投影パターンが形成される。

また、図２２は、利用者が便器に座っている状態、図２３は、利用者が便器に向かって立っている状態、図２４は、利用者が便器に背を向けて退出しようとしている状態を示している。なお、図２１〜図２４の投影パターンは、便宜上、一部を省略するなど、模式的に示している。

図２２に示される利用者は、水平面内の位置が便器４１の位置と一致しており、頭Ａ１及び肩Ａ２，Ａ３の位置が図２３，図２４と比べて低く、便器４１の座面と近い高さに大腿Ａ１３，Ａ１７、膝Ａ１４、Ａ１８が検出されていることから、利用者が便器に座って
いる状態であることが検出できる。

図２３に示される利用者は、便器４１の前に位置し、頭Ａ１、肩Ａ２，Ａ３、胸Ａ４の位置から正常に立っている状態と判定されるが、同様の姿勢で、水平面内の位置が便器４１と一致し、頭Ａ１の高さが図２３の場合より高くなっている場合、便器に乗っている可能性があり、異常と判定される。

このように利用者やトイレ設備の位置や高さを検出することで、トイレ内の状況を把握でき、精度良く異常の判定を行うことができる。

〈実施形態の効果〉
上記のように、本実施形態のセキュリティ管理装置によれば、トイレブース内の物体の状態を検出し、図１０の条件テーブルに規定した状態と比較し、図１０条件を満たしている場合に異常と判定し、カメラ１１によって撮影した映像信号の解像度を設定することにより、トイレブース内を撮影した映像信号が不必要に高い解像度で出力されてしまうことがなく、利用者のプライバシーを確保しつつセキュリティの管理を行うことができる。

また、本実施形態のセキュリティ管理装置は、利用者がトイレブース１４内に存在するときに、異常判定部４０２によって利用者の状態が異常と判定された場合、映像制御部４０３が、トイレブース内に利用者が存在しない場合と比べてカメラ１１によって撮影された映像信号の解像度を低く設定する。

これにより、利用者が退出後にトイレブース内に不審物が残っていた場合には、映像信号を高い解像度で管理者端末３へ送信し、管理者が映像信号によって不審物を詳細に確認することができる。一方、トイレブース内に利用者が存在する状態で異常が発生した場合には、管理者端末３に送信される映像信号の解像度が低く設定されるので、利用者のプライバシーを確保することができる。

また、本実施形態では、利用者の所定の部位毎に位置情報や移動情報を求め、これに基づいて異常の判定を行うので、トイレブース内における利用者の姿勢や動作を詳細に把握でき、精度良く異常の発生を検出できる。例えば、利用者が床に倒れている場合や、動きがない場合に異常と判定する。

また、便器や汚物入れ等に所定時間以上触れている動作を検出した場合に、異常と判定する。更に、注射を行う動作の後、棚１４５や汚物入れに手を伸ばす動作をした場合に、異常と判定する。注射針や小型のカメラ自体を画像処理によって発見するためには、高精細のカメラで使用中のトイレブース内を撮影しなければならず、利用者のプライバシーを確保するのが難しくなる。このため本実施形態では、注射針や小型のカメラ自体を検出するのではなく、利用者の動作を検出し、利用者が、盗撮用のカメラを設置するような動作や、注射後の針を棚に置く或は汚物入れに捨てるような動作を行った場合に異常と判定する。これにより、利用者のプライバシーを確保しつつ、盗撮用カメラの設置や注射針の残留といった異常を検出できる。

また、本実施形態では、投影パターンをトイレブース内に投影し、トイレブース内に投影された投影パターンをカメラ１１で撮影して撮影パターンとし、基準パターンと比較した場合の変形量に基づいて前記物体の高さ情報を求め、当該物体の高さ情報を前記物体の状態として異常の判定に用いた。

これにより、利用者を詳細に撮影するのではなく、利用者に投影された投影パターンを撮影した２値画像（撮影パターン）に基づいて、異常を判定できるので、利用者のプライ
バシーを確保しつつ、異常を検出することができる。

〈実施形態２〉
前述の実施形態１では、トイレブース内に利用者が存在する場合には、警告を出力し、所定時間待っても異常が解消されない場合に、低い解像度の映像信号を管理者端末３へ送信するが、利用者が急病で動けなくなっているような場合には、一刻も早く救助できるように、速やかに管理者へ通知されることが望ましい。また、利用者が急病で動けなくなっているような場合には、管理者等がドアを開けて救助することになるので、解像度を低くせずに映像信号を管理者端末３へ送信したとしても利用者の不利益は少ないと考えられる。

そこで、本実施形態２では、緊急性の高い異常が発生したと判定した場合には、映像信号の解像度を低くせずに直ちに管理者端末３へ送信する構成としている。また、本実施形態２では、解像度を低下させない映像信号が不適切に送信されないように、緊急性が高い異常が発生したことを外部サーバでチェックする構成としている。この他の構成は前述の実施形態１と同じであるため、同一の要素には送付号を付すなどして再度の説明を省略している。

本実施形態２のセキュリティ管理システムは、図２５に示されるように、ネットワーク５を介して外部サーバ６と接続している。外部サーバ６は、図８に示される管理サーバ２っと同様に、演算処理部（ＣＰＵ・主記憶装置等）、補助記憶装置、通信ＩＦ（Interface）等からなる情報処理装置（コンピュータ）である。外部サーバ６は、管理者端末３を
使用する管理者の管理が及ばない装置であり、例えば信頼できる第三者機関等が運営する装置である。

図２６は、実施形態２における制御装置４４が、異常を検出して警報を発する処理を示す図である。制御装置４４は、周期的に或は所定のタイミングで図２６の処理を繰り返し実行する。なお、物体の状態を検出し、警告を行うまでのステップＳ１０〜Ｓ４０までの処理は図１１と同じである。ステップＳ４０の警告後、制御装置４４は、緊急性の高い異常か否かを判定する（ステップＳ４５）。例えば、図１０の条件１を満たす異常であれば緊急性が高いと判定し、それ以外の異常であれば、緊急性が低いと判定する。なお、これに限らず、どのような条件で緊急性が高いと判定するのかは、任意に設定できる。そして、制御装置４４は、緊急性が高いと判定された場合に（ステップＳ４５、Ｙｅｓ）、ステップＳ８３へ移行して解像度を低下させずに映像信号を暗号化する。

そして、制御装置４４は、暗号化した映像信号を管理サーバ２を介して管理者端末３へ送信する（ステップＳ８５）。また、制御装置４４は、ステップＳ１０で検出した物体の状態や、異常が発生したと判定したトイレブースの識別情報等、映像信号以外の所定の情報と、前記映像信号を復号化する復号化キー（パスワード）を外部サーバ（不図示）へ送信する（ステップＳ８７）。なお、緊急性が高くないと判定された場合には（ステップＳ４５、Ｎｏ）、ステップＳ５０へ移行して前述の図１１と同様の処理を行う。

一方、外部サーバ６は、図２７に示されるように、制御装置４４が、ステップＳ８７にて管理サーバ２を介して送信した情報を受信する（ステップＳ１３１）。制御装置４４は、受信した物体の状態について、図１０と同様の条件テーブルに基づき、緊急性が高い異常か否かを判定する（ステップＳ１３２）。緊急性が高いと判定された場合（ステップＳ１３２，Ｙｅｓ）、異常と判定されたトイレブースの識別情報と物体の状態を検出したトイレブースの識別情報が一致しているか、物体の状態の検出時刻と映像信号の撮影時刻が対応しているか、送信先の管理者端末のアドレスが登録済のものかなど、受信した情報が適正か否かを判定し、適正と判定された場合（ステップＳ１３３，Ｙｅｓ）、映像信号を
復号化する復号化キー（パスワード）を管理者端末３へ送信する（ステップＳ１３４）。なお、ステップＳ１３２で緊急性が高くないと判定された場合や（ステップＳ１３２，Ｎｏ）、ステップＳ１３３で適正でないと判定された場合は（ステップＳ１３３，Ｎｏ）、制御装置４４及び管理者端末３へ、エラーを通知し（ステップＳ１３５）、図２７の処理を終了する。

また、管理者端末３は、図２８に示されるように、管理サーバ２を介して映像信号を受信する（ステップＳ１４１）。

次に、管理者端末３は、外部サーバ６に接続し、復号化キーを要求する（ステップＳ１４２）。そして、復号化キーを受信した場合（ステップＳ１４３，Ｙｅｓ）、管理者端末３は、受信した復号化１キーで映像信号を復号化し（ステップＳ１４４）、映像を表示装置に表示させる（ステップＳ１４５）。なお、ステップＳ１４３で復号化キーを受信できなかった場合、即ちエラーを受信した場合（ステップＳ１４３、Ｎｏ）、図２８の処理を終了する。

以上のように本実施形態２のセキュリティ管理システムによれば、緊急性の高い異常が発生した場合には、直ちに管理者端末３へ異常が通知され、解像度が低下されていない映像信号を管理者が速やかに確認することができる。例えば、利用者の顔色や意識の有無等を確認し、救急車の手配や救助の要請を遅滞なく行うことができる。

また、外部サーバ６で、物体の状況やその他の情報をチェックし、適正な場合にのみ復号化キーを管理者端末３へ送り、映像信号の表示を可能としたことにより、制御装置４４の条件テーブルを不正に操作したり、検出部１３の信号を偽装して、解像度が低下されていない映像信号が、不正に表示されることを防止している。

〈変形例１〉
前述の実施形態１，２では、図１５のステップＳ１１０において、基準面を平面とし、基準パターンと撮影パターンを比較して差分画像を求める構成としたが、図２１のように利用者が入室する前のトイレブース内に投影パターンを投影し、これを撮影したものを背景パターンとし、この背景パターンと撮影パターンを比較してステップＳ１１０の差分画像を求めても良い。これにより差分画像として求められる物体は、トイレブース内に定常的に存在する物体以外であり、利用者や、利用者が持ち込んだ物体、利用者が移動させた物体のみとなる。このため、トイレ設備等の物体を検出する処理が少なくなり、処理の負荷が軽減する。

〈変形例２〉
前述の実施形態１，２では、トイレブース内の物体に投影パターンを投影し、これを撮影した撮影パターンと基準パターンを比較し、撮影パターンと基準パターンのずれに基づいて物体の高さを求める構成としたが、これに限らず、ＴｏＦ（Time Of Flight ）距離
画像センサを用いてもよい。

例えば図２９に示されるように、ＴｏＦ（Time Of Flight ）距離画像センサを用い、
光源７６から測定対象の物体（被写体）へ計測光を照射し、物体で反射された計測光を光学系７７で結像させ、受光素子７８の受光面上に物体の像（被写体像）を形成する。

このとき、光源７６から照射される計測光は、強度が変調されており、受光素子７８で受光される反射光と比べると、この変調された強度の位相が被写体と受光素子との距離（光路長）に応じてシフトする。例えば、物体と受光素子との距離が長くなると、位相の遅延（シフト量）が大きくなる。そこで、演算部７９は、受光素子７８の各画素で受光した
反射光における位相のシフト量に基づいて、物体との距離を画素毎に求める。

受光素子７８（図２９）の各画素は、受光面上に配列されており、この受光面上の各画素の位置は、物体が存在する空間における位置と対応している。このため、制御装置４４は、各動作部位が撮影された画素の受光面上の位置および当該画素における物体との距離に基づき、物体が存在する三次元空間内における各物体の三次元座標を求めることができる。また、ＴｏＦ距離画像センサを用いることにより、カメラと同様に物体の画像を得ることができるので、パターンマッチング等の画像処理が容易となり、例えば利用者の所定の部位を精度良く特定できる。

この物体の特定や位置の検出を例えば１／３０ｆｐｓといった所定の周期で撮影されたフレーム（１コマの画像）毎に求めることで、時間的に連続する各フレームにおける各物体の位置の変化を当該物体の移動情報として検出できる。

また、ＴｏＦ距離画像センサに限らず、三次元レーザースキャナで対象物体をスキャンするものや、ステレオカメラで対象物体を撮影し、視差に基づいて画像中の物体との距離を求めるもの、所定のパターン光を対象物体に投影し、対象物体上に投影されたパターンの変化に応じて対象物体との距離を求めるもので対象物体の状態を検出する構成であっても良い。

〈その他〉
本発明は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、上記事項を組み合わせて用いても良い。また、上記実施形態では、トイレブース１４を対象ブースとした例を示したが、これに限らず、対象ブースは、シャワーブースや更衣室、フィッティングルーム、カプセルホテル等、利用者のプライバシーを確保するため、使用時の撮影が行えない場所であれば良い。

１ トイレ設備
２ 管理サーバ
３ 管理者端末
５ ネットワーク
６ 外部サーバ
８ ガイドレール
９ 扉
１０ トイレ施設
１１ カメラ
１３ 検出部
１４ トイレブース
４１ 便器
４２ 便座装置
４３ コントローラ
４４ 制御装置
４５ 警報部
４６ 物体検出部
１００ セキュリティ管理システム

Claims (8)

1. 対象ブース内の物体の状態を検出する物体検出部と、
   前記物体の検出結果を規定の状態と比較し、当該比較結果に基づいて異常を判定する異常判定部と、
   前記対象ブース内を撮影する撮影部と、
   前記撮影部から出力する映像信号の解像度を前記異常の判定結果に基づいて設定する映像制御部と、
   を備え、
   前記物体検出部が、
   所定の投影パターンを前記対象ブース内に投影する投影部と、
   前記対象ブース内に投影された投影パターンを前記撮影部で撮影して撮影パターンを取得し、所定の高さの面に投影された場合の前記投影パターンを基準パターンとし、前記基準パターンと比較した場合の前記撮影パターンの変形量を前記対象ブースにおける水平面内の位置毎に求める変形量算出部と、
   前記変形量算出部が算出した前記撮影パターンの変形量に基づいて前記物体の高さ情報を前記水平面内の位置毎に求め、当該物体の高さ情報を前記物体の状態として出力する状態出力部と、
   を備えるセキュリティ管理システム。
2. 前記物体検出部が、対象ブースの利用者を検出し、前記利用者が前記対象ブース内に存在するときに、前記異常判定部によって前記利用者の状態が異常と判定された場合、前記映像制御部が、前記対象ブース内に前記利用者が存在しない場合と比べて前記撮影部によって撮影された映像信号の解像度を低く設定する請求項１記載のセキュリティ管理システム。
3. 前記物体検出部が、対象ブースの利用者を検出し、
   前記異常判定部が、前記物体検出部で検出した利用者の動作が、前記規定の状態のうち、所定の動作と一致した場合に異常と検出する請求項１又は２に記載のセキュリティ管理
   システム。
4. 前記物体検出部が、前記利用者の所定の部位ごとに、位置情報を求め、
   前記異常判定部が、前記利用者の各部位の位置情報に基づいて異常を判定する請求項２又は３に記載のセキュリティ管理システム。
5. 前記物体検出部が、前記利用者の所定の部位ごとに、移動情報を求め、
   前記異常判定部が、前記利用者の各部位の移動情報に基づいて異常を判定する請求項２〜４の何れか１項に記載のセキュリティ管理システム。
6. 前記対象ブースへの利用者の入退室を検出する入退出検出部を備え、
   前記異常判定部が、前記利用者の入室前に前記物体検出部が検出した状態と、前記利用者の退出後に前記物体検出部が検出した状態とを比較して異常を判定する請求項１〜４の何れか１項に記載のセキュリティ管理システム。
7. 所定の投影パターンを対象ブース内に投影するステップと、
   前記対象ブース内に投影された投影パターンを撮影部で撮影して撮影パターンを取得し、所定の高さの面に投影された場合の前記投影パターンを基準パターンとし、前記基準パターンと比較した場合の前記撮影パターンの変形量を前記対象ブースにおける水平面内の位置毎に求めるステップと、
   前記撮影パターンの変形量に基づいて前記対象ブース内の物体の高さ情報を前記水平面内の位置毎に求め、当該物体の高さ情報を前記物体の状態として検出するステップと、
   前記物体の検出結果を規定の状態と比較し、当該比較結果に基づいて異常を判定するステップと、
   前記対象ブース内を前記撮影部により撮影するステップと、
   前記撮影部から出力する映像信号の解像度を前記異常の判定結果に基づいて設定するステップと、
   をコンピュータが実行するセキュリティ管理方法。
8. 所定の投影パターンを対象ブース内に投影するステップと、
   前記対象ブース内に投影された投影パターンを撮影部で撮影して撮影パターンを取得し、所定の高さの面に投影された場合の前記投影パターンを基準パターンとし、前記基準パターンと比較した場合の前記撮影パターンの変形量を前記対象ブースにおける水平面内の位置毎に求めるステップと、
   前記撮影パターンの変形量に基づいて前記対象ブース内の物体の高さ情報を前記水平面内の位置毎に求め、当該物体の高さ情報を前記物体の状態として検出するステップと、
   前記物体の検出結果を規定の状態と比較し、当該比較結果に基づいて異常を判定するステップと、
   前記対象ブース内を前記撮影部により撮影するステップと、
   前記撮影部から出力する映像信号の解像度を前記異常の判定結果に基づいて設定するステップと、
   をコンピュータに実行させるためのセキュリティ管理プログラム。

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