JPH05256065A - 自動開閉装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 開閉の障害となるものが立体物か、紙等の箔
状物体かを認識して開閉動作を行う。 【構成】 影検出用の照明をした場合としていない場合
との開閉手段２の近傍の物体を画像入力手段１によって
画像入力し、物体検出を行なう。照明手段８による物体
の影の存在の有無から立体形状か箔状かを立体認識手段
４で認識する。そして、この認識された物体が、開閉手
段２に影響するか否かを異常判定手段５で判定し、異常
と判定した場合には開閉手段２の動作を停止する。

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】従来のこの種の開閉装置の近傍に存在す
る動体を画像で抽出する方式の自動開閉装置は、図７に
示したように背景画像画面Ａと現画像画面Ｂの差分画像
画面Ｃを取り、動いた部分のみ抽出する手段を用いてい
た。その構成は図８に示した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１９に記憶し、次に現在
の画像を現画像メモリ部２０に記憶し、その後、現画像
差分２値化手段２２で現画像メモリ部２０から背景画像
メモリ部１９の差分演算を行ない、物体の形状を取り出
すというものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の開閉装置では、画像入力手段で捉えた平面的な画像で
判断して背景画像と異なるものはすべて抽出するため、
抽出した物体が一枚の薄い紙のようなものであって、そ
の存在が開閉動作に影響を与えないものか、あるいは立
体物体であって、無理に閉めると開閉部にはさまって故
障の原因になるもの、即ちその存在が開閉動作に影響す
るものなのかの判別ができなかった。従って、たまたま
風に飛ばされてきた新聞紙などが開閉手段の近傍に留ま
った場合などでも安全を考えて開閉動作を停止すること
になる。従って、それが取り除かれない限りいつまでた
っても開閉動作を再開できないという課題があった。

【０００４】本発明は上記課題を解決するもので、画像
により物体の存在を検出すると共にその物体が開閉手段
の開閉に影響を与えない紙切れ等の物体か、開閉に支障
をきたす立体形状の物体かを識別して開閉手段の駆動部
を制御する自動開閉装置を提供することを目的としてい
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、開閉手段の近傍を照明する照明手段と照明
制御手段と、開閉手段の近傍を撮像する画像入力手段
と、画像中から物体を検出する物体検出手段と、物体検
出手段で検出した物体の形状を認識する立体認識手段
と、立体認識手段で認識した物体の異常状態を判定する
異常判定手段と、異常判定手段の出力により開閉手段の
駆動部を制御する駆動部制御手段とを具備したものであ
る。

【０００６】

【作用】本発明は上記構成によって、影検出用の照明の
付与時、未付与時の開閉手段の近傍の物体を画像入力手
段により画像入力し、入力画像から物体検出手段により
物体検出を行ない、照明手段による物体の影の存在の有
無から立体形状か箔状かの認識を立体認識手段で行な
う。また立体認識手段で認識した物体が開閉手段に異常
を与えるかどうかを異常判定手段で判定し、異常判定手
段の出力により異常と判定した場合には開閉手段の動作
を停止する。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面を参照し
て説明する。

【０００８】図１は本発明の一実施例の自動開閉装置の
ブロック図であり、１は開閉手段２を撮像する画像入力
手段、３は画像入力手段１で撮像された画像から物体を
検出する物体検出手段、４は物体検出手段３の出力から
物体の形状を認識する立体認識手段、５は立体認識手段
４の出力から異常状態を判断する異常判定手段、６は駆
動部７を介して開閉手段２を駆動する駆動部制御手段で
ある。また照明手段８は物体検出手段３からの出力信号
によって照明制御手段９を介して点灯消灯制御される。

【０００９】図２は本発明の一実施例の全体を示す斜視
図である。図２において自動開閉装置１０には通称シャ
ッターと呼ばれている開閉手段２が設けられている。ま
た開閉手段１には上方から下方に向けて照明手段８と画
像入力手段１（通常はＴＶカメラ）とが設置している。
また開閉手段２はモータ（図示せず）等の駆動部７で駆
動させる軸１１の回転によって昇降が制御される構成と
している。

【００１０】上記構成において、画像入力手段１で物体
１２を照明手段８の消灯時及び点灯時に撮像し、物体検
出手段３によって画像中から物体を検出し、立体認識手
段４によって検出した物体が立体かどうかを認識し、異
常判定手段５によって物体が異常状態にあるかどうかを
判定し、開閉手段２の駆動部７を駆動部制御手段６を介
して制御する。なお上記照明手段８は物体の形状を検出
するために付与されたもので開閉手段２の近傍は撮像の
ためには十分に明るい環境にあるものとして以下の説明
をする。

【００１１】ここで立体認識手段４の動作を図３，図４
に基づいて説明する。図３，図４ともに照明手段８は点
灯中の画像状態を示す。図３は画像入力手段２によって
立体形状物体１３を撮像した画像状態を示す模式図であ
り、図５は画像入力手段２によって箔状物体１３Ａを撮
像した状態を示す模式図である。また１４は開閉手段２
の端面を示し、１５および１６は開閉手段２が摺動する
左右のガイドである。図３において物体は立体形状物体
１３であるので照明による影１７が画面に現れている。
図４において物体は箔状物体１３Ａであるので照明によ
る影は画面には現れてこない。一方照明が消灯中の状態
では物体が立体形状であったとしても影が現れない。こ
の影の有無を判定することにより立体の認識を行ってい
る。

【００１２】次に駆動部７の制御方法を図５のフローチ
ャートを用いて説明する。異常判定手段５では立体認識
手段４の信号から物体が立体かどうかをステップ１０１
で判定し、立体であればステップ１０２で物体が開閉手
段２の下（以下境界線１８と呼ぶ）にかかっているか
（危険領域にあるか）を判断し、境界線１８にかかって
いればステップ１０３で駆動部制御手段６からＯＦＦ信
号を制御部７に出力した後、他の仕事へ行く。一方ステ
ップ１０１で物体が立体でないと判定した場合、またス
テップ１０２で物体が境界線１８にかかっていないと判
定した場合はステップ１０４で駆動部制御手段６からＯ
Ｎ信号を制御部７に出力し開閉動作を開始してステップ
１０５に進む。ステップ１０５では開閉手段２が地面に
触れたかどうかを判断し、地面に触れたらステップ１０
６で駆動部制御手段６からＯＦＦ信号を制御部７に出力
し、開閉動作を停止し、他の仕事へ行く。ステップ１０
５で端面がまだ地面に触れていないと判定したら他の仕
事へ行く。

【００１３】上記の作用によって物体が立体形状の物体
であるかあるいは箔状の物体であるかの区別を行い、立
体物体が境界線１８にかかっており、開閉に障害がある
と判断したら開閉動作を停止し、紙等の箔状物体ならば
境界線１８にかかっていても安全だと認識して開閉動作
を継続することが可能となる。

【００１４】次に物体検出手段３の構成を図１を参照し
て説明する。物体検出手段３は開閉手段２の近傍に開閉
に際しての障害となる物体がない時の画像を記憶する背
景画像メモリ部１９、照明手段８が消灯時の画像を記憶
する現画像メモリ部２０、照明手段８が点灯中の画像を
記憶する照明画像メモリ部２１、現画像メモリ部２０と
背景画像メモリ部１９の差分を求めその結果を２値化す
る現画像差分２値化手段２２、照明画像メモリ部２１と
背景画像メモリ部１９の差分を求めその結果を２値化す
る照明画像差分２値化手段２３および各メモリ部の読み
書きと照明制御手段９への制御信号を発生するメモリ制
御手段２４より構成されている。

【００１５】上記構成においてメモリ制御手段２４は、
物体がない時の画像を記憶する時には背景画像メモリ部
１９に書き込み信号を送り、照明手段８が消灯中の画像
を記憶するときには照明制御手段９に消灯信号を送った
後、現画像メモリ部２０に書き込み信号を送り、また照
明手段８が点灯中の画像を記憶するときには照明制御手
段９に点灯信号を送った後、照明画像メモリ部２１に書
き込み信号を送り、その結果、各メモリに所定の画像が
設定される。次に現画像差分を行う時、メモリ制御手段
２４は背景画像メモリ部１９と現画像メモリ部２０に読
み出し信号を送り、それぞれのメモリ部からの出力信号
を現画像差分２値化手段２２で差分演算しその後２値化
する。他方背景画像メモリ部１９と照明画像メモリ部２
３に読み出し信号を送り、それぞれのメモリ部からの出
力信号を照明画像差分２値化手段２３で差分演算してそ
の後２値化する。よって現画像差分２値化手段２２の出
力には消灯時の物体画像が得られ、照明画像差分２値化
手段２３の出力には点灯時の物体画像が得られる。

【００１６】上記作用によって立体認識手段４で立体認
識を行うための画像信号データが用意され、立体認識手
段４によって認識された情報によって駆動部７が制御さ
れる。

【００１７】次に立体認識手段４の構成を図１を参照し
て説明する。立体認識手段４は物体検出手段３の現画像
差分２値化手段２２及び照明画像差分２値化手段２３の
出力画像の面積差を計算する面積差分部２５と物体の形
状を判定する形状判定部２６より構成されている。

【００１８】上記構成によって面積差分部で現画像差分
２値化手段２２と照明画像差分２値化手段２３の出力画
像の面積を比較することによって物体の形状を特定する
事が可能となる。すなわち物体が立体状のものであると
きには現画像差分２値化手段２１と照明画像差分２値化
手段２３の出力画像の面積に差が現れ、物体が箔状のも
のであるときには両者の面積差は現れない。

【００１９】図６に面積差分部２５によって面積比較を
行う模式図を示す。照明画像差分２値化手段２３出力と
現画像差分２値化手段２２出力の差分によって物体の影
１７に相当する部分が抽出される。

【００２０】上記作用により得られた面積差から照明が
点灯中及び消灯中の物体の大きさを比較することによっ
て画像入力手段１で捉えた平面的な画面データからで
も、物体が立体状か箔状かを判定することが可能になり
判定された情報によって駆動部７が制御される。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の自動開閉装
置によれば次の効果を奏する。

【００２２】（１）照明時及び消灯時の画像の違いから
立体物体と箔状物体の識別を行ない、危険領域に立体物
体が存在したならば開閉装置の動作を自動停止すること
ができる。

【００２３】（２）危険領域に紙等の箔状物体が存在し
ていても、開閉動作に障害とならないことが認識できる
ので、安全を確保しつつ開閉動作を継続することができ
る。

【００２４】（３）危険領域に存在しない物体や紙等は
開閉動作に障害とならないことが認識できるので、安全
を確保しつつ開閉動作を継続することができる。

【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】同装置の全体構成を示す外観斜視図

【図３】同装置が危険状態にある場合の入力画像図

【図４】同装置が危険状態にない場合の入力画像図

【図５】同装置の制御方法を説明したフローチャート

【図６】同装置の面積比較の概念図

【図７】従来の開閉装置の動体検出の概念図

【図８】同装置の動体検出のブロック図

【符号の説明】

１ 画像入力手段 ２ 開閉手段 ３ 物体検出手段 ４ 立体認識手段 ５ 異常判定手段 ６ 駆動部制御手段 ７ 駆動部 ８ 照明手段 ９ 照明制御手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】駆動部を有する開閉手段と、前記開閉手段
   の近傍を照明する照明手段と、前記開閉手段の近傍を撮
   像する画像入力手段と、前記画像入力手段で入力された
   画像中から物体を検出する物体検出手段と、前記物体検
   出手段の出力により前記照明手段を制御する照明制御手
   段と、前記物体検出手段で検出した物体の状態を認識す
   る立体認識手段と、前記立体認識手段で認識した物体の
   異常状態を判定する異常判定手段と、前記異常判定手段
   の出力により前記開閉手段の駆動部を制御する駆動部制
   御手段とを具備した自動開閉装置。
2. 【請求項２】物体検出手段は背景画像を記憶する背景画
   像メモリ、現在の画像を記憶する現画像メモリ、影検出
   用の照明が付与されている時の画像を記憶する照明画像
   メモリと、前記背景画像メモリと前記現画像メモリの差
   分を求め２値化する現画像差分２値化手段と、前記背景
   画像メモリと前記照明画像メモリの差分を求め２値化す
   る照明画像差分２値化手段、及び前記背景画像メモリ、
   前記現画像メモリ、前記照明画像メモリの読み書きを制
   御しかつ照明制御手段に信号を出力するメモリ制御手段
   より構成した請求項１記載の自動開閉装置。
3. 【請求項３】立体認識手段は現画像差分２値化手段から
   の出力画像と照明画像差分２値化手段からの出力画像中
   の物体の面積差を計算する面積差分部と形状判定部とで
   構成した請求項２記載の自動開閉装置。