JP2006241682A

JP2006241682A - 出入管理装置

Info

Publication number: JP2006241682A
Application number: JP2005054268A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Tokunaga; 洋一徳永; Shogo Iwata; 祥吾岩田
Original assignee: ART KK; Art Inc Japan
Current assignee: ART KK; Art Inc Japan
Priority date: 2005-02-28
Filing date: 2005-02-28
Publication date: 2006-09-14
Anticipated expiration: 2025-02-28
Also published as: JP4493521B2

Abstract

【課題】許可された者と共に許可されていない者が侵入することを検出するとともに、許可された者がよりスムーズに出入り口を通過できるようにする。
【解決手段】出入り口の通過を許可するための通過許可情報を入力する通過許可情報入力部１と、ドア等の開閉手段の開閉状況を検知する開閉検知部２と、開閉手段を通過する物体の立体画像を上方から撮影する立体画像取り込み部３と、記憶部４と、これらに接続した処理部５とを備え、記憶部４は立体画像取り込み部３から取り込んだ画像における物体の頭部を特定する予め設定した基準点からの頭部特定距離と、基準点あるいは頭部を基準にして胴部を特定する胴部特定距離と、頭部及び胴部の基準大きさと、通過許可情報に対応付けた通過許可人数とを記憶し、処理部５は画像から通過人数を特定し、その通過人数が通過許可人数を超えたときに異常信号を出力する機能を有する。
【選択図】図１

Description

この発明は、出入り口の人の通過を監視する出入管理装置に関する。

会社など、部外者が許可なく立ち入ることを禁止しているような場所では、入門や入室の際に、その入り口で社員証や通行許可証などのＩＤカードの提示を要求することがあるが、提示されたＩＤカードなどを管理人などが確認するのではなく、カード読み取り装置などで機械的に読み取って、通行を許可する装置がある。このようなシステムでは、カード読み取り装置が読み取ったＩＤカードなどの真偽を判定し、正しいと判定した場合には、出入りを許可するというものである。出入りを許可するとは、具体的には、上記カード読み取り装置が出入り口に連係し、通行許可されているＩＤを読み取った場合にのみ、電気錠を開錠したり、自動的にドアを開けたりするようにすることである。
一方、正しいＩＤを読み取らせることができなかった場合には、施錠状態が保たれるなど、通行ができないようにしている。
特許第３５５０９８２号公報

上記のように、通行許可された人がＩＤカードなどを読み込ませると、一定時間ドアが開いたり、開錠状態になったりする。
この装置では、例えば、通行許可されている者が、正規のＩＤを読み込ませて一定時間ドアが開いている間に、正規の通行者と共に、ＩＤカードを持たない不法侵入者が侵入してしまうことが考えられる。

一方で、不正侵入者が、正規の通行者と並んで通過することができないように、通路を狭めたり、ひとつのＩＤを読み取ったときには、ＩＤを読み取った後、一旦開錠しても、すぐに施錠したり、扉を閉めたりするようにすることが考えられる。しかし、このように、すぐにドアを閉めるようにしたのでは、正規の通行者は、ＩＤカードの提示後、急いで通過しなければならなくて不便である。
また、１回のＩＤの読み取りで、１名ずつの通過しか許可しないようにした場合には、例えば、部外者との打ち合わせなどで、複数の部外者を通過させたい場合に、予め、それぞれの部外者にも、通行許可証などのＩＤカードを渡しておかなければならない。

この発明の目的は、許可されていない者が、許可された者と共に侵入してしまった場合、それを検出するとともに、許可された者がよりスムーズに出入り口を通過できるようにする出入管理装置を提供することである。

第１の発明は、出入り口の通過を許可するための通過許可情報を入力する通過許可情報入力部と、ドア等の開閉手段の開閉状況を検知する開閉検知部と、上記開閉手段を通過する物体の立体画像をその物体の上方から撮影する立体画像取り込み部と、記憶部と、これら通過許可情報入力部、開閉検知部、立体画像取り込み部および記憶部に接続した処理部とを備えた出入管理装置である。
そして、上記記憶部は、上記立体画像取り込み部から取り込んだ画像における物体の頭部を特定する予め設定した基準点からの頭部特定距離と、上記基準点あるいは上記頭部を基準にして胴部を特定する胴部特定距離と、頭部および胴部の基準大きさと、通過許可情報に対応付けた通過許可人数とを記憶し、上記処理部は、上記通過許可情報入力部から入力された情報に基づいて記憶部が記憶している通過許可人数を特定する機能と、上記開閉検知部から開閉手段の開状態信号が入力されたときに、上記立体画像取り込み部から入力された画像を処理対象画像として特定する機能と、この処理対象画像内の全ての物体を特定する機能と、上記各物体の頂点を特定する機能と、特定した頂点と上記記憶部が記憶している頭部特定距離とに基づいて頭部を特定する機能と、上記頂点あるいは上記頭部と上記記憶部が記憶している胴部特定距離とに基づいて胴部を特定する機能と、特定した頭部と記憶部が記憶している頭部の基準大きさとを対比するとともに、特定した頭部が上記基準大きさ以内か否かを判定する機能と、上記特定した胴部と記憶部が記憶している胴部の基準大きさとを対比するとともに、特定した胴部が上記基準大きさ以内か否かを判定する機能と、上記頭部または胴部の少なくとも一方が上記基準大きさを超えたとき、異常信号を出力する機能と、上記特定した頭部とそれに対応する胴部のいずれもが上記基準の大きさ以内のとき、その一組の頭部および胴部をもって通過人一人と計数する機能と、上記計数した合計通過人数と上記記憶部が記憶している通過許可人数とを対比し、合計通過人数が上記通過許可人数より多いとき、異常信号を出力する機能とを備えた点に特徴を有する。

第２の発明は、上記第１の発明を前提とし、上記処理部は、開閉検知部から開閉手段の開状態信号が入力したとき、上記立体画像取り込み部の画像取り込み機能を開始させる一方、上記開閉検知部から開閉手段の閉状態信号が入力したとき、あるいは、通過許可情報入力部から新たな通過許可情報が入力されたとき、計数した合計通過人数をクリアする点に特徴を有する。

第１および第２の発明によれば、ＩＤカードなどの通過許可情報を提示した正規の通行者以外が、正規の通行者とともに入り口から侵入した場合に、それを検出して異常信号を出力することができる。上記異常信号を、警報機などに入力すれば、不法侵入を知らせることができる。
また、ひとつの通過許可情報に複数の通過許可人を対応づけることにより、複数の通過を速やかに許可することできるようになる。
第２の発明によれば、１回の開状態ごとに、通過人数の集計ができる。

図１〜図８を用いて、この発明の出入り管理システムの一実施形態を説明する。
この出入管理装置の全体構成は、図１に示すように通過許可情報入力部１と、ドアなどの開閉状態を検知する開閉検知部２と、立体画像取り込み部３と、記憶部４と、これらに接続した処理部５とを備えている。
上記通過許可情報入力部１は、入り口の通過を許可された通行人が携帯しているＩＤカードからＩＤを読み取るカードリーダーなどである。そして、ＩＤカードのＩＤが、この発明の通過許可情報に当たるが、ＩＤの読み取り方法は、光学的な方法や無線通信などどのようなものでもかまわない。また、上記通過許可情報としては、カードＩＤや社員ＩＤなどのほか、指紋や声紋、虹彩などの生態情報でもよい。ただし、ここでは、カードＩＤを通行許可情報とする。

また、上記開閉検知部２は、実際に、ドア、引き戸、フラップなど、出入り口に設けた開閉手段が開いているのか、閉まっているのか、その開閉状態を検知するセンサなどである。なお、開閉手段の開閉状態とは、実際にドアなどが開いているかどうかということであって、開錠、施錠とは関係なく、開閉を検知するようにしている。ドアの開閉は電動モーターなどで自動的に行ってもよいし、人が手動で行うようにしてもよい。

上記立体画像取り込み部３は、入り口を通過する通行人を情報から撮影するカメラのことで、カメラから物体までの距離を特定できるようにしたものである。この実施形態では、２つのラインセンサによって立体画像取り込み部３を構成している。この立体画像取り込み部３が取り込んだ画像は、例えば、図５〜図８の画像６であり、この画像６のデータを処理部５が処理し、出入り口を通過した物体が、通過を許可されている者かどうかを判断するようにしている。

なお、上記画像６に現れている領域は、このシステムにおける監視対象となる出入り口付近である。そして、この画像６内で出入り口に向かって移動する物体は、上記出入り口を通過したとみなす。
また、上記各図５、図６、図７、図８のグラフ７は、画像６の一ラインｌ１部分の高さを縦軸に表したものである。なお、上記ラインｌ１部分の高さデータを表しているのは、一例であり、実際に高さを検出するラインは、物体の位置によって変更可能であるし、画像を構成するライン数も、何本でもかまわない。

記憶部４は、許可されていない者が入り口を通過したかどうかを、上記処理部５が判断する際に必要なデータを記憶している。例えば、記憶部４は、図２の表のように、通過を許可されるＩＤと、各ＩＤに対応付けた通過許可人数Ｘとを記憶している。通過許可ＩＤとは、そのＩＤが入力されたときには、出入り口の通過を許可するＩＤのことである。
また、通過許可人数Ｘとは、対応するひとつのＩＤで、同時に通過を許可される人数のことである。例えば、ＩＤ００１には、人数１（人）が対応しているので、ＩＤ００１が入力されたときに通過許可されるのは一人だけである。つまり、ＩＤ００１が入力されたときには、ＩＤカードを携帯している本人のみの通過しか許可されない。

一方、ＩＤ００２には、人数５（人）が対応付けられているので、ＩＤ００２が入力されたときには、同時に、５人の通過が許可される。このような、許可人数は、予め記憶部４に設定しておく必要がある。例えば、ＩＤ００２のカードを携帯した社員が、他のメンバー４人と共に、出入り口より中へ入り、中の会議室で会議を行う場合などに、記憶部４に設定しておけば、他の４人がＩＤカードを持っていなくても、ＩＤカードを持った者と一緒に、中に入ることができるようにしている。

さらに、上記記憶部４は、立体画像取り込み部３が取り込んだ画像から、物体が人であるかどうかを判断するために、人の頭部を特定するための、頭部特定距離と、胴部を特定するための胴部特定距離と、頭部および胴部の基準大きさも記憶している。上記頭部の基準大きさとは、例えば、図４の長方形Ａで、人の頭部として正常と考えられる大きさであり、胴部の基準大きさとは、図４の長方形Ｂで、人の胴部として正常と考えられる大きさである。

以下に、図３のフローチャートを用いてこのシステムの作用を説明する。
なお、この例では、出入り口には電気錠が設置され、この電気錠の開施錠は、上記処理部５が制御するようにしている。
まず、この発明の通過許可情報であるＩＤを備えたＩＤカードを携帯した通過人が通過許可情報入力部１に自身のカードを掲げ、ＩＤを読み取らせる。
すなわち、図３のステップＳ１で、処理部５は、上記通過許可情報入力部１を介して、ＩＤを読み取る。ステップＳ２で、記憶部４が記憶している通過許可者のＩＤと、上記読み取ったＩＤとの照合を行う。

ステップＳ３で、読み取ったＩＤが通行許可ＩＤと一致した場合には、ステップＳ４へ進み、電気錠を開錠して、ステップＳ５へ進む。一方、ステップＳ３で、上記ＩＤが通行許可ＩＤと一致しなかった場合には、ステップＳ１へ戻る。
ステップＳ５では、処理部５が、扉が開いたかどうか判断し、扉が開いていない場合には、ステップＳ１へ戻り、扉が開いていると判断した場合には、ステップＳ６へ進み、立体画像取り込み部３の撮影を開始させる。

上記扉が開いているかどうかは、上記開閉検知部２が検知し、その検知信号を処理部５へ入力するようにしている。上記扉の開閉は、処理部５の開錠処理とは関係なく、開閉検知部２は、実際に扉が開いているときに、開状態信号を処理分５へ入力し、扉が閉じているときには閉状態信号を入力する。なお、開状態信号と、閉状態信号とは、処理部５が、開閉を区別できればよく、必ずしも、開、閉、２種類の信号が入力されなくてもよい。例えば、開状態のときに、特定の開状態信号を処理部５へ入力し、閉状態のときには上記開状態信号が入力されないようにしてもよい。このように、開状態信号の入力がないことも、閉状態信号の入力に含むものとする。反対に、閉状態信号の入力の停止も、開状態信号の入力に含む。

上記ステップＳ６で、撮影を開始し、ステップＳ７で、立体画像取り込み部３から画像が入力されたら、ステップＳ８で、処理部５は入力された画像内に物体があるかどうかを判断する。
物体を検出しなかった場合、誰もいないのに扉が開いていることになるので、ステップＳ２０へ進み、処理部５は異常信号を出力する。処理部５が出力する異常信号を、警報装置に対して出力し、警報を発生させることもできる。
ステップＳ８で、物体を検出した場合、以下のステップで、上記物体が人かどうかを判定する。

ステップＳ９で、処理部５は、記憶部４が記憶している頭部特定距離に基づいて頭部を特定する。この頭部特定距離とは、立体画像取り込み部３から下方へ下がった距離で、人の頭部位置を特定するための距離である。
例えば、上記立体画像取り込み部３が取り込んだ画像内に物体があった場合、処理部５に取り込まれた画像は、図５の画像６のようになる。この画像６は、扉付近の天井側に設けた立体画像取り込み部３から、下方を撮影したもので、出入り口を通過しようとする人を頭上から撮影した画像である。

このような画像６を複数のラインで分割し、そのうちの１ラインｌ１の高さをグラフ７に示している。グラフ７は、横軸を出入り口に向かう通路上の位置とし、縦軸を高さとしたグラフで、高さｈ０が、立体画像取り込み部３の設置高さであり、高さｈ１を超えた高い部分が頭部、それより低い部分が胴部である。
このような画像から、上記高さｈ０を基準として、下方へ距離ｄ１下がった高さｈ１が頭部であり、この高さｈ１からさらに距離ｄ２下がった高さを胴部の位置と判断するようにしている。
すなわち、上記高さｈ０が、この発明の基準位置であり、この基準位置からの距離ｄ１が、この発明の頭部特定距離であり、さらに、頭部位置である高さｈ１からの距離ｄ２が、胴部特定距離である。これらの各距離を記憶部４が記憶している。なお、この実施形態では、立体画像取り込み部３の取り付け位置を基準位置としているが、この基準位置は、どこでもかまわない。例えば、画像内で特定した物体の頂点を基準位置として、その頂点からの距離によって頭部や胴部を特定するようにしてもかまわない。

上記のように、記憶部４が記憶している頭部特定距離ｄ１と、基準位置ｈ０とによって、ステップＳ９で、処理部５は高さｈ１の頭部位置を特定したら、ステップＳ１０へ進む。
ステップＳ１０で、上記特定した頭部が、記憶部４が記憶している基準大きさＡ（図４参照）以内かどうかを判断する。すなわち、図６のように、頭部として特定した高さｈ１における物体の大きさと頭部の基準大きさＡとを対比して、その大小を判定する。その結果、上記ステップＳ９で特定した頭部が、基準大きさＡより大きい場合には、人の頭ではないと判断し、ステップＳ２０へ進み、異常信号を出力する。

ステップＳ１０で、上記頭部が基準大きさＩＡ以内の場合には、ステップＳ１１へ進み、記憶部４が記憶している胴部特定距離ｄ２に基づいて胴部を特定し、ステップＳ１２へ進む。ステップＳ１２では、頭部と同様に、上記特定した胴部が胴部の基準大きさＢ（図４参照）以内かどうかを判断する。胴部が、基準大きさを超えている場合には、ステップＳ２０へ進み、異常信号を出力する。なお、上記胴部は、先に特定した頭部を基準にして特定する胴部であって、頭部と同一人の胴部である。
ステップＳ１２で、胴部が基準大きさＢ以内の場合には、ステップＳ１３へ進み、人であると判断し、通過人数ｘに一人を加算する。

次に、ステップＳ１４で、同一画像６内の他の領域に、頭部があるかどうかを判断する。頭部の特定方法は、上記ステップＳ８、Ｓ９と同様に、物体を特定して頭部特定距離に基づいて行う。
新たな頭部を特定した場合には、ステップＳ１０へ戻る。そして、ステップＳ１４で、その画像６内に、別の頭部がないと判断したら、ステップＳ１５へ進む。ステップＳ１５では、上記記憶部４が記憶している通過許可人数「Ｘ」と、上記ステップＳ１３で加算した通過人数ｘとを対比する。上記通過許可人数「Ｘ」は、上記ステップＳ１で読み取ったＩＤに対応する許可人数である。

そして、上記通過人数の合計ｘが、通過許可人数「Ｘ」を超えていた場合には、許可されていない人も通過したことになるので、ステップＳ２０へ進み、異常上信号を出力する。
ステップＳ１５で、合計通過人数ｘが通過許可人数「Ｘ」以内の場合には、ステップＳ１６へ進む。ステップＳ１６で、扉の閉状態を検出した場合には、ステップＳ１７へ進み、通過人数ｘをリセットする。処理部５は、ステップＳ１８で、撮影を終了させ、ステップＳ１９で施錠する。以上で、１回の扉の開状態での、不正進入を検出する処理が終了する。
もしも、ステップＳ１６で、扉が開状態であると検出した場合には、ステップＳ２１へ進み、新たなＩＤの入力があるかどうか判断する。もしも、新たなＩＤの入力がなかった場合には、ステップＳ７へ進み、新たな画像を取り込んで、ステップＳ７以下の処理を繰り返す。

一方、ステップＳ２１で新たなＩＤの入力を検出した場合には、ステップＳ２２へ進み、入力されたＩＤが記憶部４を記憶している通過許可ＩＤと照合し、入力されたＩＤと通過許可ＩＤとが一致した場合には、ステップＳ２３へ進み、通過人数ｘをリセットしてから、ステップＳ７へ戻る。つまり、先に入力されたＩＤに対応する通過人の監視を終了して、ステップＳ２３から、ステップＳ７へ進み、新たに入力されたＩＤに対応する通過人の監視を行うことになる。

ステップＳ２２で、新たに入力されたＩＤと通過許可ＩＤとが一致しなかった場合には、ステップＳ７へ戻る。この場合、上記ＩＤを入力した通過人は、正規に通過許可された者ではないが、ステップＳ７以下の処理を行い、人と判断された場合には、ステップＳ１３で通過人数が加算される。このように、不正侵入者を通過人として計数した場合には、ステップＳ１５で、通過人数ｘが通過許可人数「Ｘ」を超えることになるので、ステップＳ２０へ進んで異常信号を出力する。ここで、不正侵入を検出できる。

なお、図７、図８には、一人しか通過許可されていないＩＤに対して、二人が連なって、一人を装い、扉を通過しようとしたときの画像を示している。図７のように、ステップＳ９で、頭部特定距離ｄ１に基づいて、高さｈ１の位置で、頭部を特定することができる。図７の場合、高さｈ１には、頭部とみなせる物体が、２つはなれて存在している。まず、ひとつを頭部と特定し、ステップＳ１０で、図８のように、頭部の基準大きさＡと対比し、頭部が基準大きさＡ以内と判断した場合には、ステップＳ１１へ進み、胴部を特定する。

ただし、図７、図８において、胴部特定距離で特定される胴部は、二人分連続している。そこで、ステップＳ１２では、二入分の胴部をひとつの胴部として、基準大きさＢと対比することになる。そのため、胴部が基準大きさＢよりも大きいと判定され、ステップＳ２０へ進み、異常信号を出力する。このように、複数人が、ぴったりくっついて、一人を装って不正に通過しようとした場合にも、異常として検出することができる。
また、この発明の装置では、記憶部４に、予め通過許可人数を登録しておけば、ＩＤなど、ひとつの通過許可情報を利用して、複数人の通過を許可することもできる。従って、複数人の通過を速やかに許可することができる。

この発明の実施形態における装置の構成図である。実施形態の記憶部４が記憶しているデータ例を示した表である。実施形態の処理部の処理手順を示したフローチャートである。実施形態における記憶部が記憶している頭部および胴部の基準大きさの例である。一人が通過する際の立体画像取り込み部が取り込んだ画像と、ラインｌ１における高さデータを示したグラフである。図５の画像と基準大きさとを対比している例を示した図である。二人が一体になって通過する際の立体画像取り込み部が取り込んだ画像と、ラインｌ１における高さデータを示したグラフである。図５の画像と基準大きさとを対比している例を示した図である。

符号の説明

１許可情報入力部
２開閉検知部
３立体画像取り込み部
４記憶部
５処理部
６画像
ｄ１頭部特定距離
ｄ２胴部特定距離
Ａ頭部の基準大きさ
Ｂ胴部の基準大きさ

Claims

出入り口の通過を許可するための通過許可情報を入力する通過許可情報入力部と、ドア等の開閉手段の開閉状況を検知する開閉検知部と、上記開閉手段を通過する物体の立体画像をその物体の上方から撮影する立体画像取り込み部と、記憶部と、これら通過許可情報入力部、開閉検知部、立体画像取り込み部および記憶部に接続した処理部とを備え、上記記憶部は、上記立体画像取り込み部から取り込んだ画像における物体の頭部を特定する予め設定した基準点からの頭部特定距離と、上記基準点あるいは上記頭部を基準にして胴部を特定する胴部特定距離と、頭部および胴部の基準大きさと、通過許可情報に対応付けた通過許可人数とを記憶し、上記処理部は、上記通過許可情報入力部から入力された情報に基づいて記憶部が記憶している通過許可人数を特定する機能と、上記開閉検知部から開閉手段の開状態信号が入力されたときに、上記立体画像取り込み部から入力された画像を処理対象画像として特定する機能と、この処理対象画像内の全ての物体を特定する機能と、上記各物体の頂点を特定する機能と、特定した頂点と上記記憶部が記憶している頭部特定距離とに基づいて頭部を特定する機能と、上記頂点あるいは上記頭部と上記記憶部が記憶している胴部特定距離とに基づいて胴部を特定する機能と、特定した頭部と記憶部が記憶している頭部の基準大きさとを対比するとともに、特定した頭部が上記基準大きさ以内か否かを判定する機能と、上記特定した胴部と記憶部が記憶している胴部の基準大きさとを対比するとともに、特定した胴部が上記基準大きさ以内か否かを判定する機能と、上記頭部または胴部の少なくとも一方が上記基準大きさを超えたとき、異常信号を出力する機能と、上記特定した頭部とそれに対応する胴部のいずれもが上記基準の大きさ以内のとき、その一組の頭部および胴部をもって通過人一人と計数する機能と、上記計数した合計通過人数と上記記憶部が記憶している通過許可人数とを対比し、合計通過人数が上記通過許可人数より多いとき、異常信号を出力する機能とを備えた出入管理装置。
上記処理部は、開閉検知部から開閉手段の開状態信号が入力したとき、上記立体画像取り込み部の画像取り込み機能を開始させる一方、上記開閉検知部から開閉手段の閉状態信号が入力したとき、あるいは、通過許可情報入力部から新たな通過許可情報が入力されたとき、計数した合計通過人数をクリアすることを特徴とする請求項１に記載の出入管理装置。