JP2008075360A - 自動ドア用センサ - Google Patents

Abstract

【課題】イメージセンを備えた自動ドア用センサの検知エリアの設定の手間を少なくする。
【解決手段】自動ドアセンサを自動ドア１１の上方に設置し、イメージセンサで撮像される画像の所定の部分（中央部など）に検知エリアｂを設定し、目分量でイージの光軸の向きを決める。自動ドア１１を開閉させたときの画像情報に基づいて、イメージセンサの画像上の自動ドア１１の位置を認識し、検知エリアｂとのずれが小さいときは、検知エリアｂを移動させることにより、検知エリアｂの設定位置を自動的に修正する。
【選択図】 図８

Description

本発明は、画像センサを備えた自動ドア用センサに関し、詳細には、自動ドアの開閉制御のための検知エリアの設定作業の自動化を可能にした自動ドア用センサに関する。

従来、自動ドア用センサとして、ＣＣＤ等の画像センサを内蔵したカメラを備え、このカメラにより検知エリアを撮像し、その画像情報に基づいて検知エリア内における人間などの物体の有無を判定するようにした自動ドア用センサが知られている（特許文献１参照）。ここで、カメラの画角は９０度程度あるため、撮像エリア（画像センサが画像情報を生成するエリア）の中央部等に前記検知エリアを設定し、その検知エリア内の画像情報についてのみ物体の有無を判定する画像情報処理を行っている。

しかしながら、自動ドア用センサはその役割上高い位置に設置されるので、その検知エリアが撮像エリアの適切な位置、例えば自動ドア前方の所定のエリアに正しく設定されているか否かを確認するために、カメラの設置位置及び向き（レンズの光軸の方向）を設定し、その後に検知エリアに人間を移動させることにより動作確認を行う作業を行い、正常に動作しなかった場合には設置位置及び向きの調整を行う作業を繰り返す手間が発生するという問題がある。
特開２００４−６８６１５号公報

本発明はこのような問題点を解決するためになされたものであり、画像センサを備えた自動ドア用センサの検知エリアの設定の手間を少なくすることである。

請求項１の発明は、画像センサと、前記画像センサの画像上に検知エリアを設定する手段と、開閉動作中の自動ドアの画像情報に基づいて前記画像センサの画像上の自動ドアの位置を認識する手段と、前記認識された自動ドアの位置と予め設定されている検知エリアとの差異を検出する手段と、前記検出された差異に応じて前記検知エリアの設定の良否を判定する手段と、該判定の結果を表示する手段とを備えたことを特徴とする自動ドア用センサである。
請求項２の発明は、請求項１記載の自動ドア用センサにおいて、前記判定する手段は、前記差異が許容範囲内であるときに、前記検知エリアの設定が良好であると判定することを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項２記載の自動ドア用センサにおいて、前記差異が前記許容範囲を超えるとき、前記差異が前記許容範囲内になるように前記検知エリアを前記画像センサの画像上で移動させる手段を備えたことを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項３記載の自動ドア用センサにおいて、前記検知エリアの移動により前記差異を前記許容範囲内にすることができないときは、前記判定する手段は、前記検知エリアの設定が不良であると判定することを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項１記載の自動ドア用センサにおいて、前記差異は、前記画像センサの画像上の自動ドアの下端の位置と、前記検知エリアの前記自動ドアの前面側の縁の位置との差であることを特徴とする。
請求項６の発明は、請求項１記載の自動ドア用センサにおいて、前記自動ドアの位置の認識に用いる画像情報を得るため、前記自動ドアを開閉させる制御信号を生成する手段を備えたことを特徴とする。

（作用）
請求項１の発明によれば、予め自動ドア用センサの画像センサの画像上の中央部などに検知エリアを設定し、自動ドア用センサを自動ドアの上方などの所定の位置に取り付け、画像センサの光軸の方向を目分量で設定する。次いで、自動ドアを開閉させて、画像センサから画像情報を取得し、その画像情報に基づいて、画像センサの画像上の自動ドアの位置を認識し、認識された自動ドアの位置と予め設定した検知エリアとの差異を検出し、その検出結果に応じて前記検知エリアの設定の良否を判定し、判定の結果を表示する。
請求項２の発明によれば、前記差異が許容範囲内であるときに、検知エリアの設定が良好であると判定し、その旨を表示する。
請求項３の発明によれは、前記差異が許容範囲外であるとき、前記差異が許容範囲内になるように、前記検知エリアを前記画像センサの画像上で移動させる。
請求項４の発明によれば、前記検知エリアの移動により前記差異を前記許容範囲内にすることができないときは、前記検知エリアの設定が不良であると判定し、その旨を表示する。
請求項５の発明によれば、撮像エリア内の自動ドアの下端の位置と、前記検知エリアの前記自動ドアの前面側の縁の位置との差を前記差異とする。
請求項６の発明によれば、画像センサの画像上の自動ドアの位置の認識に用いる画像情報を得るため、前記自動ドアを開閉させる制御信号を自動ドア用センサが生成する。

本発明によれば、画像センサを備えた自動ドア用センサの検知エリアの設定の手間を少なくすることができる。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態の自動ドアセンサのブロック構成を示す図である。自動ドアセンサ１は、ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、及びＲＡＭ２３を有し、この自動ドアセンサ１の全体の制御等を行う制御装置２と、それぞれが制御装置２に接続されたイメージセンサ３、検知エリア設定スイッチ４、テストスイッチ５、ＬＥＤ（発光ダイオード）６、画像メモリ７、検知エリア設定データメモリ８、閾値メモリ９、及び自動ドアコントローラインタフェース１０を備えている。この図のブロックに示す各部は一つの筐体内に配置されており、イメージセンサ３の前面側にはレンズなどの光学系が配置されている。

ＣＰＵ２１は各種演算や処理を実行する演算処理装置である。また、ＲＯＭ２２には、ＣＰＵ２１が各種演算や処理を実行するときに使用するプログラムなどが予め記憶されている。ＲＡＭは、ＣＰＵ２１が各種演算や処理を実行するときに、データ等を一時的に蓄積するワークエリアとなる。

イメージセンサ（画像センサ）３は、ＣＣＤなどの水平方向Ｎドット、垂直方向Ｍドットの撮像素子を備えており、被写体を撮像して画像情報を生成する。検知エリア設定スイッチ４は、図２に示すように、イメージセンサ３で生成される水平方向Ｎドット×垂直方向Ｍドットからなる画像ａの上に水平方向ｎドット×垂直方向ｍドット（Ｎ＞ｎ、Ｍ＞ｍ）の検知エリアｂを設定するためのスイッチである。検知エリア設定スイッチ４は、ディップスイッチなどからなり、その設定により検知エリアｂを画像ａ上で二次元的に変位させることができる。また、検知エリアｂのサイズ（ｎ、ｍ）を変化させることもできる。さらに、検知エリアｂの形状を矩形以外の形状にすることもできる。

テストスイッチ５は、イメージセンサ３の検知エリアｂが適切が否かを確認するために自動ドアセンサ１を動作させるときに押下するスイッチである。

ＬＥＤ６は、自動ドアセンサ１の動作状態、検知エリアｂの設定位置の良否などを発光色や発光パターンの組み合わせで表示する素子である。

画像メモリ７には、自動ドアセンサ１の検知エリアｂに物体が進入したか否かを識別するときの基準となる画像データ、即ち検知エリアｂに物体が存在しないときの画像データが記憶される。

検知エリア設定データメモリ８には、検知エリア設定スイッチ４により設定された検知エリアｂを特定するためのデータ（例：画像ａ内にＸ−Ｙ直交座標系を設定し、検知エリアｂの四隅の座標をドット数で表現した値）、及びテストスイッチ５を押して検知エリアを自動的に修正したときの検知エリアｂを特定するためのデータが記憶される。

閾値メモリ９には、検知エリアｂの設定位置が適切（良好）か否かを判定するときの基準となる閾値が記憶される。検知エリア設定データメモリ８及び閾値メモリ９は書換え可能な不揮発性メモリにより構成されている。

自動ドアコントローラインタフェース１０は、制御装置２により生成された自動ドア（図示せず）を開閉させるための制御信号を自動ドアの開閉装置に供給する。

以上の構成を有する自動ドア用センサ１を所定の場所に取り付け、検知エリアｂを調整する手順について説明する。

図３は自動ドア用センサ１の設置位置を示す斜視図であり、図４はその設置位置を上方から見た図（平面図）である。自動ドア１１は両開きであり、開いたときには左右の戸袋１２に収納される。自動ドア用センサ１は、自動ドア１１の上側に設けられた無目１３の自動ドア１１の左右方向（開閉方向）の中心上に取り付けられている。イメージセンサ３で生成される画像ａは、自動ドア１１が開いている状態では、自動ドア１１の前後両側をカバーするように構成されている。

図５はイメージセンサ３で撮像された画像の一例である。イメージセンサ３は、自動ドア１１の左右方向の中心の上方に設置され、下方を撮像しているので、この図に示すように、自動ドア１１と両側の戸袋１２が画面下方になり、自動ドア１１の前方のフロア１４が画像の上部になる。

図６は検知エリアｂの設定例を示す図である。この図のように、自動ドア１１及び戸袋１２のそれぞれの下端（画像上で上縁）と検知エリアｂの自動ドア前面側の縁（画像上では下縁）とが一致する状態が良好な設定位置である。以下の説明では、検知エリアｂをこの図のように設定する手順について説明する。

まず自動ドアセンサ１１を図３及び図４に示すように、自動ドア１１の上方の無目１３の所定の高さの位置に取り付ける。このとき、検知エリアｂは、検知エリア設定スイッチ４により画像ａ上の所定の位置（例えば略中央部）になるように設定する。この検知エリアｂの設定位置を示すデータは、制御装置２により検知エリア設定データメモリ８に記憶される。また、イメージセンサ３の前面側に配置されているレンズの光軸が自動ドア１１の下端付近を向くように、自動ドアセンサ１１の筐体の向きを設定する。これで自動ドアセンサ１１の設置位置（水平方向位置、垂直方向位置）が決まる。一方、自動ドアセンサ１１の筐体の向き（レンズの光軸の方向）、及び検知エリアｂの位置は仮決めである。

次にテストスイッチ５を押下することにより、制御装置２を動作させ、図７に示す処理を実行する。
まず制御装置２は、自動ドア１１を開閉させるための制御信号を生成して、自動ドアコントローラインタフェース１０を介して、自動ドア１１の開閉装置（図示せず）へ送る。これにより、自動ドア１１が開閉する（ステップＳ１）。

次いで制御装置２は、自動ドア１１が開閉しているときの画像情報をイメージセンサ３から取り込み（ステップＳ２）、画像情報中で左右に動いている部分を抽出することにより、イメージセンサ３で生成された画像上の自動ドア１１の位置を認識する（ステップＳ３）。

次に制御装置２は、検知エリア設定データメモリ８から、先に設定された検知エリアｂの位置を示すデータを読み出し（ステップＳ４）、ステップＳ３にて認識した、イメージセンサ３で生成された画像上の自動ドア１１の位置とを比較し（ステップＳ５）、それらの差異が閾値メモリ９に記憶されている第１の閾値以下か否かを判定する（ステップＳ６）。

ここでは、イメージセンサ３で生成された画像上の自動ドア１１の位置と検知エリアｂの位置との差異とは、検知エリアｂの下縁と、自動ドア１１の下端（画面では上縁）との上下方向の位置の差異である。図６に示す良好な設定例の場合は両者が一致しているため、位置の差異は０である。

ステップＳ６にて、前記差異が第１の閾値以下であった場合には、制御装置２はＬＥＤ６にて設定良好であることを報知させる（ステップＳ７）。この場合は、仮決めしておいた検知エリア及び光軸の向きが良好であるため、それらをそのまま採用し、設定作業は終了となる。ここで、図６の場合は、前記差異が０であるが、略０になっていればよいので、検知エリアｂの下縁と自動ドア１１の下端とが僅かに離れていてもよい。勿論、第１の閾値＝０に設定して、前記差異が０の場合のみ、設定良好であることを報知させるように構成してもよい。

ステップＳ６にて、前記差異が第１の閾値を超える判定した場合は、前記差異が第１の閾値よりも大きい第２の閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ８）。ここで、第２の閾値とは、イメージセンサ３で生成される画像a上で検知エリアｂの位置を移動させることにより、上記差異を第１の閾値以下に設定することができる限界の値である。図２を用いて説明すると、検知エリアｂの移動方向の縁と、画像ａのその方向の縁との距離が上記第２の閾値となる。従って、第２の閾値は、既に設定されている検知エリアの位置によって異なり、また検知エリアの大きさ（矩形の縦辺の長さ）によっても異なる。

ステップＳ８にて、前記差異が第２の閾値以下であると判定した場合には、制御装置２は、検知エリアｂを画像a上で上下に移動させることにより、前記差異を第１の閾値以下に設定するとともに、検知エリアの設定位置を修正したことをＬＥＤ６により報知する（ステップＳ９）。ここで、前記差異が第１の閾値を超え、かつ第２の閾値以下であるものを修正する場合として、図８に示すように、検知エリアｂが自動ドア１１側に寄り過ぎているため、検知エリアｂの下端側が無駄になっている場合と、図９に示すように、検知エリアｂの下端が自動ドア１１の前面から離れているため、自動ドア１１の直ぐ近くの位置が検知エリアから外れてしまう場合がある。そして、前者の場合は、検知エリアｂを画像a上で上方へ移動させ、後者の場合は逆に下方へ移動させることにより、前記差異を０にすることができる。

ステップＳ８にて、前記差異が第２の閾値を超えると判定した場合は、は、検知エリアｂを移動させることにより前記差異を第１の閾値以下にすることはできないので、制御装置２は検知エリアの設定が不良であることをＬＥＤ６により報知させる（ステップＳ１０）。前記差異が第２の閾値を超えると判定される場合の例を図１０に示す。この場合、イメージセンサ３のレンズの光軸が自動ドア１１の方向に近過ぎるので、光軸の方向を自動ドア１１から離す（チルト角を調整する）。

なお、検知エリアｂが図１０とは逆に自動ドア１１から離れすぎている場合（図９の修正前よりもさらに上方に位置している場合）は、差異が大きくても下方へ移動させることにより、第１の閾値以下に設定できるので、検知エリアｂが自動ドア１１から離れているのか重なっているのかに応じて、ステップＳ８の処理を切り替え、前者の場合は常にステップＳ９を実行することにより、検知エリアｂを下方へ移動させ、前記差異を第１の閾値以内にするように構成してもよい。

以上の説明では、検知エリアｂの下縁と、自動ドア１１の下端とが平行な場合のみ示したが、図１１に示すように、平行でない場合もあり得る。この場合、イメージセンサ３を光軸の回りに回転させる（パン角を調整する）。また、図１２に示すように、自動ドアセンサ１１の取り付け位置が高過ぎる場合、自動ドア１１の大きさに対し、検知エリアｂが大きすぎる（広すぎる）ため、検知エリアｂの幅を自動ドア１１の幅に合わせて自動的に狭くすることもできる。自動ドアセンサ１１の取り付け位置が低過ぎる場合についても、検知エリアｂの幅を自動ドア１１の幅に合わせて自動的に広くすることもできる。さらに、以上の説明では、ＬＥＤ６の発光パターンや発光色の組み合わせにより、各種報知を行うものとしたが、音声により各種報知を行ってもよい。

以上、詳細に説明したように、本発明の実施形態の自動ドアセンサによれば、イメージセンサの画像上に予め設定した検知エリアとその適切な位置との差異が許容範囲内（第１の閾値以内）の場合には検知エリアの設定が良好である旨を報知し、適切な位置との差異が許容範囲外ではあるが小さい（第２の閾値以内）場合は自動的に修正してその旨を報知し、適切な位置との差異が大きくて自動修正が不能な場合は設定が不良である旨を報知するので、従来のような設置位置及び向きの調整と動作確認とを繰り返す手間を少なくすることができる。

なお、以上の実施形態は、本発明を左右両開きの構造を有する自動ドアに適用したものであるが、本発明は片開きの自動ドア、上下に開閉する自動シャッタなどにも適用できるものであり、本発明における自動ドアとは自動開閉制御される全ての戸及び扉を含むものである。

本発明の実施形態の自動ドアセンサのブロック構成を示す図である。 イメージセンサで生成される画像と検知エリアとの関係を示す図である。 自動ドア用センサの設置位置を示す斜視図である。 自動ドア用センサの設置位置を示す平面図である。 イメージセンサで生成された画像の一例を示す図である。 図６は検知エリアの良好な設定例を示す図である。 検知エリアの設定の確認、及び自動補正を行う手順を示すフローチャートである。 検知エリアの設定位置を自動補正する場合の一例を示す図である。 検知エリアの設定位置を自動補正する場合の一例を示す図である。 検知エリアの自動補正が不能な場合の一例を示す図である。 検知エリアが自動ドアに対して平行でない場合を示す図である。 自動ドアセンサの設置位置が高過ぎる場合の検知エリアを示す図である。

符号の説明

１・・・自動ドアセンサ、２・・・制御装置、３・・・イメージセンサ、４・・・検知エリア設定スイッチ、５・・・テストスイッチ、６・・・ＬＥＤ、８・・・検知エリア設定データメモリ、９・・・閾値メモリ、１０・・・自動ドアコントローラインタフェース。

Claims (6)

1. 画像センサと、前記画像センサの画像上に検知エリアを設定する手段と、開閉動作中の自動ドアの画像情報に基づいて前記画像センサの画像上の自動ドアの位置を認識する手段と、前記認識された自動ドアの位置と予め設定されている検知エリアとの差異を検出する手段と、前記検出された差異に応じて前記検知エリアの設定の良否を判定する手段と、該判定の結果を表示する手段とを備えたことを特徴とする自動ドア用センサ。
2. 請求項１記載の自動ドア用センサにおいて、
   前記判定する手段は、前記差異が許容範囲内であるときに、前記検知エリアの設定が良好であると判定することを特徴とする自動ドア用センサ。
3. 請求項２記載の自動ドア用センサにおいて、
   前記差異が前記許容範囲を超えるとき、前記差異が前記許容範囲内になるように前記検知エリアを前記画像センサの画像上で移動させる手段を備えたことを特徴とする自動ドア用センサ。
4. 請求項３記載の自動ドア用センサにおいて、
   前記検知エリアの移動により前記差異を前記許容範囲内にすることができないときは、前記判定する手段は、前記検知エリアの設定が不良であると判定することを特徴とする自動ドア用センサ。
5. 請求項１記載の自動ドア用センサにおいて、
   前記差異は、前記画像センサの画像上の自動ドアの下端の位置と、前記検知エリアの前記自動ドアの前面側の縁の位置との差であることを特徴とする自動ドア用センサ。
6. 請求項１記載の自動ドア用センサにおいて、
   前記自動ドアの位置の認識に用いる画像情報を得るため、前記自動ドアを開閉させる制御信号を生成する手段を備えたことを特徴とする自動ドア用センサ。

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