JPH05113091A - 自動開閉装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像認識によって自動開閉する時に人などが
近づき危険な状態になった場合には自動停止させ警報を
発する。 【構成】 タイマー手段１３に開閉手段１及び照明手段
１４の動作時刻がそれぞれ設定されている。照明手段１
４の動作時刻になると開閉手段１の近傍が照明され続い
て画像入力手段２からその画像が動体検出手段４、動体
認識手段５及び異常判定手段６へと順次送られて異常の
有無が判定される。これによって、開閉手段１が作動中
に異常があれば停止させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シャッター、自動ドア
等の開閉装置の近傍に存在する動体を画像で抽出し、抽
出された動体の異常を識別する自動開閉装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の自動開閉装置は図６に示
したように、例えば、シャッターにおいてはその下端面
に接触センサを配設し、この接触センサが物体に触れた
時に開閉動作を停止するようになっていた（従来例
１）。また、赤外線センサを用いて人体の温度を検出
し、赤外線センサの出力が変化したことを利用して人体
の存在の有無を確かめる手段があった（従来例２）。一
方シャッターの近傍に撮像手段を設けて常時画像により
人間の目で監視（従来例３）したり、シャッター近傍の
動体を画像処理により検出したりする例（従来例４）が
あった。この従来例４では画像により動体を検出する手
段として、図８に示したように、背景画面Ａと現画面Ｂ
の差分画面Ｃを取り、動いた部分のみ抽出していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例１では、開閉装置の下端に接触するまでは全く検出す
ることができなかった。また、接触センサは物体に接触
してから一定圧力に達するまで物体を検出しないため図
６に示したように障害物４０が開閉装置の一方の領域に
置かれている場合には一定以上の圧力を検出してから停
止していた。そのため開閉装置の下端面は障害物４０の
あるところは停止し、障害物４０のないところはそのま
ま移動することになり移動用のガイド４１、４２に対し
て歪みが生じ、そのためこれが原因で故障につながると
いう課題があった。更に、この手段では開閉装置近傍に
いる人は検出されないため、人が近くにいれば危険であ
り、従って自動運転はできないという課題があった。

【０００４】また、従来例２の赤外線センサで検出する
手段は動体のおよその位置はわかっても、状態把握や領
域を指定してその中の人間を認識するなどの複雑な制御
はできないという課題があった。

【０００５】また、従来例３は、撮像手段により人間の
目で認識するというものであり、したがって常時監視し
ていなければならないという課題があった。

【０００６】更に、従来例４の場合のように動体を画像
により検出する手段は、図７に示すように画像入力手段
２により背景画像を背景画像メモリ部１５に記憶し、次
に現在の画像を現画像メモリ部１６に記憶し、その後、
現画像メモリ部１６から背景画像メモリ部１５の差分演
算を差分手段１８で行ない、これを２値化手段２２によ
りある閾値で２値化して動体の形状を取り出すものであ
るが、使用される時の周囲の照度が変化した場合に差分
演算すると照度変化をも動体として検出してしまうので
制御信頼性が低下するという課題があった。

【０００７】本発明は上記課題を解決するもので、動体
を画像で検出し、目的とする領域の目的とする動体に注
目し監視しながら開閉手段を制御する自動開閉装置を提
供することを第１の目的としている。

【０００８】また異常を検出した時に報知する事を第２
の目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記第１の目的
を達成するために、開閉手段と、開閉手段の近傍を撮像
する画像入力手段と、画像入力手段により撮像する撮像
領域を照明する照明手段と、開閉手段と照明手段の動作
信号を出力するタイマー手段と、画像入力手段で入力さ
れた画像中の動体を検出する動体検出手段と、動体検出
手段で検出した動体の状態を認識する動体認識手段と、
動体認識手段で認識した動体の異常状態を判定する異常
判定出手段と、この異常状態判定手段とタイマー手段の
出力により開閉手段を制御する制御手段とを備えたもの
である。

【００１０】また第２の目的を達成するために異常時に
は開閉動作を中止するとともに所定時間以上異常である
場合は前記報知手段により報知する構成としたものであ
る。

【００１１】

【作用】本発明は上記の構成によって、タイマー手段に
より開閉手段の開閉時刻と照明手段の動作時刻を設定
し、設定した時刻になった時に照明手段により開閉手段
の近傍を照明し、開閉手段の近傍を撮像する画像入力手
段により入力された画像中の動体を動体検出手段により
検出し、動体の状態を認識する動体認識手段により動体
の位置等の認識を行ない、認識手段で認識した動体が予
め決められた位置でかつ予め設定した画素以上の動体が
存在するかどうかの判定を異常判定出手段により行な
い、異常判定手段の出力により異常があった場合に開閉
手段が作動しているときにはこれを停止する。

【００１２】また所定時間以上異常判定手段の出力が異
常である場合は報知手段により報知する。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。

【００１４】図１において、１は開閉手段、２は開閉手
段１の近傍を撮像する画像入力手段、４は画像入力手段
２で撮像された画像中の動体を検出する動体検出手段、
５は動体検出手段４で検出した動体の状態を認識する動
体認識手段、６は動体認識手段で認識した動体が切り出
し領域近傍に近づいたことを判定する異常判定出手段、
７は異常判定手段６の出力により駆動手段１を制御する
制御手段、８は制御手段７の出力により報知する報知手
段、１３は設定時刻になった場合制御手段７を介して開
閉手段１を開閉させるタイマーＡ及び開閉手段１が動作
する前にこの開閉手段１の近傍に一定の照明を与える照
明手段１４を制御するタイマーＢを備えた。また、動体
検出手段４は、画像入力手段２より得られた信号から背
景画像を記憶する背景画像メモリ部１５と、画像入力手
段２より得られた信号から現画像を記憶する現画像メモ
リ部１６と、画像入力手段２より得られた信号の現画像
より以前の画像を記憶する前画像メモリ部１７と、背景
画像メモリ部１５と現画像メモリ部１６との差分演算を
行う差分手段１８と、前画像メモリ部１７と現画像メモ
リ部１６と背景画像メモリ部１５の出力より変化部分を
検出する変化検出手段２０と、変化検出手段２０の出力
により背景画像を書き換える背景書換手段２１と、差分
手段１８で得られた画像をある設定された閾値により２
値化する２値化手段２２とから構成されている。

【００１５】図２は本発明の自動開閉装置の一実施例の
全体を示す斜視図で、２３は自動開閉装置で開閉手段１
はいわゆるシャッターで構成してあり上方には開閉手段
１の近傍を照明する照明手段１４が配置されている。

【００１６】また、図３、図４において２４は開閉手段
１の上方から下方に向けて設置した画像入力手段２で入
力された画像、２５は人体、直線ａと直線ｂではさまれ
た領域２６はシャッター領域、直線ｂと直線ｄではさま
れた領域２７はシャッター領域外、直線ｂと直線ｃには
さまれた領域２８は危険領域である。

【００１７】上記構成における動作を図５を用いて説明
する。ステップ１０１でタイマーＡがオンしていたら、
ステップ１０２で照明手段１４をオンする。ステップ１
０３で画像入力手段２により開閉手段１の近傍の画像入
力を行う。次に、ステップ１０５にてシャッター領域外
２７の動体を動体検出手段４により検出し、動体検出手
段４で検出した動体がどの位置にいるかをステップ１０
６の動体認識手段５により検出する。尚、ここでは動体
の面積、輝度、形等の特徴から人体２５を認識するよう
にしている。

【００１８】その後ステップ１０７で開閉手段１の動作
開始のタイマーＢのオン時間になったかどうかをチェッ
クし、開閉手段１の動作時間に達していないならばステ
ップ１０３に戻り画像入力を行う。もし、開閉手段１の
動作時間に達したならばステップ１０８で検出した位置
情報から人体２５が危険領域２８近傍に近づいたことを
異常判定手段６により判定する。この異常判定手段６は
動体認識手段５で認識された人体２５が画像２４内に存
在しない場合は安全信号を制御手段７へ出力しステップ
１０９の開閉動作にはいる。ステップ１１０で動作完了
でないならばステップ１０３へ戻り画像入力を行う。動
作完了であればステップ１１１にて開閉手段１の動作を
完了させ、照明手段１４をオフするとともに他の不必要
な電源をオフする。

【００１９】一方、人体２５が画像２４内の危険領域２
８の外に存在する場合は異常判定手段６の第２の異常判
定により危険状態であることを認識するためのビットを
立て、ステップ１１３にて制御手段７により開閉手段１
の減速開閉動作に入る。その後は、ステップ１０３に戻
り画像入力を行う。

【００２０】しかし、この状態から、図４に示すように
異常判定手段６により危険領域２８に人体２５の位置が
存在すると判断した場合は、ステップ１１２において制
御手段７には異常の出力を行い、開閉手段１の動作を中
止する。次に、異常状態が続いているかどうかをステッ
プ１１５にてチェックし、異常状態が解消されている場
合はステップ１０３に戻り画像入力を行う。しかし、異
常状態が解消されていない場合はステップ１１６にて報
知手段８により例えば警備会社等に報知する。

【００２１】また、ここでは報知手段８により報知する
まで正常状態か危険状態か異常状態かの場合に分けて、
危険状態の時は減速制御を行い、異常状態のみ開閉動作
を中止して、更に、連続的に異常が発生しているときに
は報知手段８により報知する。

【００２２】なお、上記作用の説明においてタイマー手
段１３による自動スタートと照明手段１４との連動を行
って説明をしたが、これは、最低照度を与えるもので地
下街等の常時照明が行われているところでは照明手段１
４を動作させなくとも開閉動作を行なうことが可能であ
る。また、遠隔操作により操作する場合はタイマー手段
１３の動作は必ずしも必要としない。

【００２３】ここで、動体検出手段４としては、背景画
像メモリ部１５と現画像メモリ部１６との差分を差分手
段１８により演算し、差分画像を２値化手段２２により
２値化することにより動体を検出する。これは動体近傍
の照度等の変化がない場合において動体を検出すること
が可能である。

【００２４】しかしながら、必ずしも照度が一定でない
場合がある。これを解消するために、本発明の一実施例
では画像入力手段２より得られた信号から背景画像を背
景画像メモリ部１５に記憶し、画像入力手段２より得ら
れた信号から現画像を現画像メモリ部１６に記憶し、画
像入力手段２より得られた信号の現画像より以前の画像
を前画像メモリ部１７に記憶する。そして、背景画像メ
モリ部１５と現画像メモリ部１６との差分演算を差分手
段１８により行い、背景画像メモリ部１５と前画像メモ
リ部１７と現画像メモリ部１６との出力から変化部分を
変化検出手段２０により検出する。

【００２５】そして、変化検出手段２０の出力から現画
像メモリ部の同一場所の画素について輝度、あるいは色
の書換えを背景書換え手段２１により行う。これによ
り、照度等の変化により背景が変化しても瞬時値で補正
している。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明の自動開閉装
置の構成によれば、次の効果を奏する。 （１）設定時間になれは自動的に動作するいわゆる無人
運転を可能にする。 （２）更に、タイマー手段により必要な時のみ照明をオ
ンにするので省エネ運転ができる。 （３）照明手段を設けたことにより周囲の輝度変化に影
響されることがなくしたがって制御の信頼性が向上す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の自動開閉装置のブロック図

【図２】同装置の全体を示す斜視図

【図３】同装置が異常でない状態にある場合の入力画像
図

【図４】同装置が異常の状態にある場合の入力画像図

【図５】同装置のフローチャート

【図６】従来の自動開閉装置の構成図

【図７】同装置の動体検出のブロック図

【図８】同装置の動体抽出法を示す模式図

【符号の説明】

１ 開閉手段 ２ 画像入力手段 ４ 動体検出手段 ５ 動体認識手段 ６ 異常判定手段 ７ 制御手段 ８ 報知手段 １３ タイマー手段 １４ 照明手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】開閉手段と、前記開閉手段の近傍を撮像す
   る画像入力手段と、前記画像入力手段により撮像する撮
   像領域を照明する照明手段と、前記開閉手段と前記照明
   手段の動作信号を出力するタイマー手段と前記画像入力
   手段で入力された画像中の動体を検出する動体検出手段
   と、前記動体検出手段で検出した動体の状態を認識する
   動体認識手段と、前記動体認識手段で認識した動体の異
   常状態を判定する異常判定手段と、前記異常判定手段と
   前記タイマー手段の出力により前記開閉手段を制御する
   制御手段とを備えた自動開閉装置。
2. 【請求項２】異常判定手段の出力が所定時間以上異常状
   態の時は報知手段により報知する請求項１記載の自動開
   閉装置。