自动门控制装置以及自动门控制方法.pdf

本发明涉及自动门控制装置以及自动门控制方法。一种自动门控制装置，对自动门的驱动装置发送将门开闭的指令，其具有：人物检测部件，检测正在接近门的人物；动作检测部件，检测所述检测出的人物的面部或者视线的动作；以及门控制部件，基于所述检测出的动作，决定是否将门开放，并将对应的指令发送到所述驱动装置。

1.  一种自动门控制装置，对自动门的驱动装置发送将门开闭的指令，其特征在于，该自动门控制装置具有：
人物检测部件，检测正在接近门的人物；
动作检测部件，检测所述检测出的人物的面部或者视线的动作；以及
门控制部件，基于所述检测出的动作，决定是否将门开放，并将对应的指令发送到所述驱动装置。

2.  如权利要求1所述的自动门控制装置，其特征在于，
所述门控制部件在所述检测出的人物的面部或者视线朝向预定的方向并且该方向有一定时间不变化的情况下，对所述驱动装置发送将门开放的指令。

3.  如权利要求1所述的自动门控制装置，其特征在于，
所述动作检测部件检测所述检测出的人物的面部或者视线所朝向的方向的变化，
所述门控制部件在所述检测出的方向的变化与预定的模式一致的情况下，对所述驱动装置发送将门开放的指令。

4.  如权利要求3所述的自动门控制装置，其特征在于，
所述预定的模式是表示多个预定的区域在预定的时间内都被注视的情况的模式。

5.  一种自动门控制方法，用于对自动门的驱动装置发送将门开闭的指令的自动门控制装置，其特征在于，该自动门控制方法包含：
人物检测步骤，检测正在接近门的人物；
动作检测步骤，检测所述检测出的人物的面部或者视线的动作；以及
门控制步骤，基于所述检测出的动作，决定是否将门开放，并将对应的指令发送到所述驱动装置。

自动门控制装置以及自动门控制方法
技术领域
本发明涉及进行自动门的开闭控制的控制装置。
背景技术
当前所利用的自动门大多由传感器检测人靠近了门的情况，并产生用于驱动门的信号从而进行开门控制。
在由传感器检测通过门的人的情况下，误检测成为问题。例如，众所周知利用红外线传感器来检测有人在门前的情况的结构，但在这样的结构的情况下，即使只是有人横过门前，也会误认为通过的人，导致自动门开放。
作为用于解决该问题的发明，例如在专利文献1记载的自动门装置中，在检测出位于门的正面的人处于静止状态的基础上，对驱动装置送出门的开放信号。此外，在专利文献2记载的控制装置中，从正面拍摄正在接近自动门的人，并在该人物靠近至预定的距离时，进行将门开放的控制。
[专利文献1](日本)特开平7-197740号公报
[专利文献2](日本)特开2007-285006号公报
在专利文献1记载的发明中，在检测出位于门前的人处于静止状态的基础上将门开放，因而能够识别有意通过门的人。
但是，在该发明中，如果没有静止预定的时间则门不会开放，因而想要通过门的人需要暂时停住。即，直到门开放之前存在延时(time lag)，因而导致便利性降低。此外，就算没有要通过门的想法，如果在门前停住则门就会开放。
相对于此，在专利文献2记载的发明中，隔着门拍摄朝向自动门而来的人物并估计其距离，从而判别有意通过门的人。
但是，在该发明中，从由摄像机拍摄的图像中检测面部，并进行在面部成为预定的大小以上的情况下将门开放的控制，因而必须隔着门且在人的前进方向上设置摄像机。即，导致在设备的设置条件上产生限制。
发明内容
本发明考虑到上述课题而完成，其目的在于提供一种准确地识别有意通过自动门的人的技术。
为了解决上述课题，本发明的自动门控制装置的结构为，基于利用者的面部或视线的动作来决定是否将门开放。
具体地说，本发明的自动门控制装置是，
对自动门的驱动装置发送将门开闭的指令的自动门控制装置，其特征在于，具有：人物检测部件，检测正在接近门的人物；动作检测部件，检测所述检测出的人物的面部或者视线的动作；以及门控制部件，基于所述检测出的动作，决定是否将门开放，并将对应的指令发送到所述驱动装置。
本发明的自动门控制装置在检测出位于门的附近的人物的基础上检测该人物的面部或者视线的动作，并基于该检测出的动作而进行门的开放控制。检测对象的动作只要是基于面部或视线的移动的动作则可以是任何动作。例如，可以是视线或面部的朝向的变化，也可以是注视点的位置的变化、移动方向、移动速度、移动所需的时间、停留时间等。此外，也可以是它们的组合。
根据这样的结构，只有在检测出想要通过自动门的人的、能够估计想要通过的意志的动作的情况下、典型地说这个人特意移动了面部或视线的情况下门才会开放，因而能够防止因误检测无意通过门的人物而导致的误开门。
此外，其特征也可以是，所述门控制部件在所述检测出的人物的面部或者视线朝向预定的方向并且该方向有一定时间不变化的情况下，对所述驱动装置发送将门开放的指令。
通过自动门的人物进行的动作优选与不通过自动门的人物进行的动作能够明确地区分。例如，当检测出的面部或视线朝向特定的方向的状态下静止时，能够估计为该人物是有意通过门的人。
此外，其特征也可以是，所述动作检测部件检测所述检测出的人物的面部或者视线所朝向的方向的变化，所述门控制部件在所述检测出的方向的变化与预定的模式一致的情况下，对所述驱动装置发送将门开放的指令，其特征也可以是，所述预定的模式是表示多个预定的区域在预定的时间内都被注视的情况的模式。
如此，也可以基于面部或者视线所朝向的方向的变化来估计要通过门的 意思。根据这样的结构，只有在利用者以与预先决定的模式一致的方式移动了面部或者视线的情况下门才会开放，因而能够进一步减少误判定。
另外，本发明能够确定为包含上述部件的至少一部分的自动门控制装置。此外，也能够确定为所述自动门控制装置的控制方法、使所述自动门控制装置动作的程序、记录了该程序的记录介质。上述处理或部件只要不在技术上产生矛盾，则能够自由地组合实施。
根据本发明，可提供准确地识别有意通过自动门的人的自动门控制装置。
附图说明
图1是第一实施方式的自动门控制系统的结构图。
图2是说明自动门和利用者的位置关系的图。
图3是说明利用者视觉确认的区域的图。
图4(A)～(C)是开门模式表的例子。
图5是第一实施方式的自动门控制装置的处理流程图。
图6是说明在第二实施方式中利用者视觉确认的区域的图。
标号说明
100...控制装置
101...图像取得部
102...利用者检测部
103...视线检测部
104...动作判定部
105...门控制部
200...驱动装置
具体实施方式
(第一实施方式)
<系统结构>
参照作为系统结构图的图1说明第一实施方式的自动门控制系统的概要。第一实施方式的自动门控制系统是由控制装置100以及驱动装置20构成的系统。
控制装置100是用于控制自动门的开闭的装置，是识别想要通过自动门 的用户(以下，利用者)的存在，生成将门开放的指令(开启指令)以及关闭的指令(闭合指令)，并发送到驱动装置200的装置。
驱动装置200是包含用于开闭自动门的电机的驱动部件，是基于从控制装置100发送的指令而对门进行开闭的部件。具体地说，如果接收到开启指令，则向开启方向驱动内置的电机，如果接收到闭合指令，则向闭合方向进行驱动。电机的旋转被传递至减速机、滑轮、传送带或者链条等的驱动机构(未图示)，门进行开闭。另外，在门的开闭中也可以利用线性电机等。
首先，说明控制装置100的结构。控制装置100具有图像取得部101、利用者检测部102、视线检测部103、动作判定部104、门控制部105。
图像取得部101是取得图像的部件。在本实施方式中，如图2所示，利用在门的上部安装的摄像机101A，拍摄位于门的正面的人物。摄像机101A可以是取得RGB图像的摄像机，也可以是取得灰度图像或红外线图像的摄像机。
利用者检测部102是基于图像取得部101取得的图像，取得利用者和门的位置关系的部件。如图2所示，当摄像机101A被安装在俯瞰利用者的位置的情况下，根据图像中所照的人物的位置，能够取得利用者和门的距离、以及从门的中心看去时利用者的方向。
本实施方式的控制装置基于这样取得的位置关系，判断是否应开始将门开放的处理。例如，能够仅在利用者位于图2的阴影线所示的区域时使处理开始。
另外，在本实施方式中，利用图像取得部101取得的单一的图像来取得利用者和门的距离，但只要能够检测出利用者正在接近门的情况，则也可以利用其他的部件。例如，可以利用多次拍摄利用者而得到的多个图像来估计距离，也可以设置超声波传感器等用于取得利用者和门的距离的传感器等。此外，也可以通过罩面开关(mat switch)等部件来检测进入到预定的范围的利用者。此外，在根据图像检测人物的情况下，未必要识别对象是人类的情况，只要能够检测出正在接近门的物体即可。
视线检测部103是基于图像取得部101取得的图像来检测利用者的视线的方向，并确定利用者正在注视的地点的部件。视线的方向例如能够通过根据所取得的图像来检测面部区域，检测在该面部区域中包含的眼睛的区域，检测在该眼睛的区域中包含的角膜反射以及瞳孔的位置而取得。此外，能够 基于已取得的视线的方向、利用者和门的位置关系，确定利用者正在注视的点(以下，注视点)。关于视线的方向、识别注视点的技术是公知的技术，因而省略详细的说明。
另外，利用以门为基准的坐标系(以下，门坐标系)来表示注视点。在本实施方式中，如图2所示，在以X轴和Y轴表示的门坐标系中，确定利用者在注视哪里(以门的位置来固定Z轴)。
动作判定部104是追踪已取得的注视点的位置，并判定注视点的移动是否与预先决定的模式(以下，开门模式)一致的部件。在第一实施方式中，动作判定部104存储了如“注视点有预定的时间停留在预先决定的区域中”的开门模式，在已取得的注视点的移动与该模式一致的情况下，判定为应将门开放。
图3是从正面看到的自动门的图。动作判定部104例如存储如“将区域301的内部视觉确认一秒以上”的开门模式，并进行对照。
门控制部105是基于动作判定部104进行的判断，将用于开闭门的信号发送到驱动装置200的部件。用于开闭门的信号可以是电信号，也可以是通过无线而调制的信号、脉冲调制后的红外线信号等。
控制装置100是具有处理器、主存储装置、辅助存储装置的计算机，在辅助存储装置中存储的程序被载入主存储装置，且由处理器执行，从而前述的各个部件发挥作用(处理器、主存储装置、辅助存储装置均未图示)。
<门的开门方法>
下面，详细说明基于利用者的视线的移动来判断门的开放的方法。
首先，说明视线检测部103进行的处理。
视线检测部103通过图像取得部101周期性地取得摄像机图像，在检测出利用者的视线的方向的基础上，取得门坐标系中的注视点的坐标。注视点的坐标能够基于已取得的视线的方向、利用者和门的位置关系而计算。注视点的坐标被周期性地(例如每秒30次)发送到动作判定部104。
动作判定部104如果从视线检测部103取得注视点的坐标，则将该坐标追加到表示注视点的移动的时间序列数据。该时间序列数据由队列构成，在所包含的数据(注视点的坐标)中，一定时间以上旧的数据按照从旧到新的顺序被删除。
此外，在动作判定部104中存储了开门模式。图4是记录了开门模式的 表(开门模式表)的例子。动作判定部104对照在时间序列数据中记录的注视点的坐标的变化和开门模式，判定是否一致。
如图4所示，开门模式由一个以上的条件构成，各条件由注视点的地点、注视时间、注视顺序这三个要素构成。各条件在这些要素都满足时判定为满足。此外，在满足所有的条件时，判定为与开门模式一致。
与第一实施方式对应的开门模式如图4(A)那样。即，在本例的情况下，当利用者将自动门显示附近(区域301的内部)注视了一秒以上的情况下，判定为与开门模式一致，门被开放。
另外，在图4的例子中，为了简化说明，以书面方式记载了注视的区域，但实际的区域由门坐标系中的坐标值等表示。
另外，作为开门模式而注册的动作优选为只有要通过门的人特意进行的动作。例如，可以设为当注视了在门上部安装的摄像机101A的情况下将门开放。该情况下，在开门模式表中注册如“将区域302的内部注视一秒以上”的开门模式即可。
此外，利用者注视的地点可以是摄像机、门上的区域、处于门的附近的区域等任何地点。此外，注视时间优选为0.5秒～1秒左右，但可以更短，也可以更长。
<处理流程>
下面，说明用于实现以上说明的功能的处理流程图。
图5是本实施方式的控制装置100的处理流程图。该处理在控制装置100的电源被接通时开始，并且以预定的间隔重复执行。
首先，在步骤S11中，图像取得部101取得摄像机图像。在本步骤中，利用在自动门的正面上部所具备的摄像机101A，取得俯瞰了门的正面的RGB彩色图像。
接着，在步骤S12中，利用者检测部102利用在步骤S11中取得的摄像机图像，取得利用者相对于门的位置关系。然后，判定利用者是否充分接近了门(步骤S13)，在判定为已充分接近的情况下，将处理转移至步骤S14。在利用者没有充分接近的情况下，或者利用者不存在的情况下，将门开放也无益，因而将处理返回到步骤S11。
接着，在步骤S14中，视线检测部103检测利用者的视线的方向，生成注视点的坐标，从而发送到动作判定部104。
接着，在步骤S15中，动作判定部104将已取得的注视点的坐标追加到表示注视点的移动的时间序列数据。如前所述，该时间序列数据由队列构成，在追加了新的数据的情况下，从旧的数据开始依次被删除。
在步骤S16中，动作判定部104对照所存储的时间序列数据和所存储的开门模式，并判定是否与开门模式一致(步骤S17)。在与开门模式一致的情况下，对门控制部105发送表示将门开放的信号，并将处理转移到步骤S18。在开门模式不一致的情况下，将处理返回到步骤S11。
在步骤S18中，门控制部105对驱动装置200发送将门开放的信号。其结果，自动门被开放。
如以上说明的那样，第一实施方式的自动门控制系统基于利用者的视线的移动，决定是否开放自动门。如现有技术那样，在仅基于视线的方向而进行了开门的判断的情况下，有可能会将无关的人误认为要通过门的人，但本实施方式的控制装置对视线的动作进行模式匹配，因而如果不特意移动视线则不会开门。即，能够防止误检测所导致的误开门。
(第二实施方式)
在第一实施方式中，当注视点在预定的区域中停留了一定时间以上的情况下，进行了将门开放的控制。相对于此，在第二实施方式中，是在注视点的位置的变化与预定的模式一致的情况下将门开放的实施方式。第二实施方式的自动门控制系统的结构除了以下说明的点之外与第一实施方式相同。
第二实施方式的控制装置100进行的处理与图5所示的处理相同，但开门模式不同。
图6是用于说明在第二实施方式中利用者注视的区域的图。在第二实施方式中，在门坐标系中设定多个区域，设定如“在预定的时间内利用者轮流视觉确认多个区域”的开门模式。
例如，在图6的例子的情况下，在动作判定部104中存储如“在注视了区域401之后，注视区域401R(或者401L)”的开门模式，在步骤S15中，判定已取得的注视点的坐标的变化是否与该开门模式一致。与此对应的开门模式表成为如图4(B)那样。
另外，“注视顺序”是进行注视的次序。即，在本例的情况下，当利用者间隔0.5秒以上而分别轮流注视了区域401和区域401R(或者401L)的情况下，判定为与开门模式一致。
这样，根据第二实施方式，如果利用者不轮流注视多个区域则不会进行门开放的控制，因而能够进一步降低误检测的发生率。
另外，在第二实施方式中，举出了如“轮流注视多个区域”的开门模式，但在尚未决定应视觉确认区域的次序的情况下，也可以不考虑次序。例如，在图6的例子中，也可以利用如“注视区域401和区域402的双方”的开门模式。该情况下，开门模式表成为如图4(C)那样。
(变形例)
另外，各实施方式的说明是用于说明本发明的例示，本发明能够在不脱离发明的宗旨的范围内适当变更或者组合而实施。
在控制装置100中也可以追加在实施方式的说明中例示的部件以外的部件。例如，也可以追加进行面部认证的部件，在基于已取得的图像而进行利用者的认证的基础上，只有在认证成功的情况下，进行步骤S14以后的处理。
此外，在实施方式的说明中，通过取得视线的方向而取得了注视点的坐标，但也不一定要通过视线检测来进行注视点的坐标。例如，也可以根据已取得的图像来估计利用者的面部的方向，假定在该方向存在注视点而进行处理。由此，能够减少控制装置100进行的处理的量。
此外，与开门模式的对照不一定要根据注视点的位置来进行。例如，也可以利用视线的方向或面部的方向其本身。此外，也可以利用视线的方向或面部的方向的变化量、变化时的速度、变化所需的时间等。此外，也可以将例示以外的面部的动作追加到开门模式中。例如，也可以追加检测眨眼的部件，并在开门模式中追加如“眨眼的有无”的要素。
此外，在实施方式的说明中，叙述了判定开门的条件的方法，但也可以利用同样的方法来进行门的关门。该情况下，也可以在开门和关门中存储不同的模式，并分别进行判断。例如，也可以在开启门的方向上移动视线时进行开门，在闭合门的方向上移动视线时进行关门。
此外，当视线检测部103估计注视点的坐标时，需要有关利用者的眼睛的高度的信息。该高度中可以利用固定值，在能够基于图像来估计利用者的身高的情况下，也可以根据估计出的身高来求出眼睛的高度。
另外，在将利用者的眼睛的高度设为固定的情况下，有时已取得的注视点的坐标会与实际的坐标有偏差。因此，也可以在与开门模式的对照中，由动作判定部104校正该偏差。