(57)【要約】各ドア（１〜３）に設置されたデジタルカメラ４が通常のドア開閉装置が接続された監視画面５を有する中央コンピュータに接続された構成であって、ドアおよびドアと共同で動作する踏み段７の挟み込み防止方法および装置。各カメラは監視画面５に短い時間間隔で画像を伝送し、各画像は監視画面５に記憶された基準画像と頻繁に比較され、カメラで撮影された画像と監視画面の基準画像に差異があれば直ちに警報が発生され、その結果、受信画像と基準画像とが一致することを監視画面５が認識するまで当該ドア（１〜３）は開かれたまま、または閉じられたままに保持される、カメラによって動きを管理された安全装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人物または物体が戸口に在るとき、またはドアに近づいているときにドアが意図せずに開かれたり、閉じられたりすると人物や物体に事故が発生し、人物や物体が倒れたり、またはドアの間や、ドアの後縁で挟まれたりするし、人物や物体が踏み段に近づいているときに、踏み段が昇降されたり、突き出されたり、引き込まれたりしたときや、踏み段とドアが共同で、好ましくは同期して動作すべきなのにドアの開閉に関して許可されない位置に踏み段があるときに事故が発生するので、それを防止するために、特に電車、路面電車、バス、船、および他の交通機関に搭載されているドアと踏み段のための、また不動産、プラットフォーム、その他の自在ドア、引き戸、シャッター、スライド式屋根換気窓などのための挟み込み防止装置およびその他の安全システムにおける方法において、
いわゆる「自動画像処理を有するデジタルカメラ技術」を使用したタイプの監視（管理）カメラ４が使用され、物体の輪郭を読取り（走査し）、前記情報を種々の形式の画像処理や他の使用のために監視（管理）コンピュータへ送り、そのようなカメラ４が監視されるべき各ドア（１〜３）の上に斜めに搭載されている挟み込み防止装置およびその他の安全システムにおける方法であって、
通常のドア開閉電子装置６が接続された監視画面５を有したコンピュータに各カメラ４が接続されており、
監視画面５に短い時間間隔で各カメラ４によって輪郭画像が伝送され、
各カメラ４からの前記輪郭画像が監視画面５に記憶されている各カメラ位置の定常的な基準画像と高い頻度で比較され、
カメラ４からの受け取った輪郭画像が監視画面５の基準輪郭画像と異なる場合に直ちに警報が発生され、その警報によって監視画面が受け取った輪郭画像が基準画像と一致することを観測するまで、当該ドア（１〜３）は開かれるか、閉じられたままに保持されることを特徴とするドアと踏み段の挟み込み防止装置およびその他の安全システムにおける方法。
【請求項２】
監視カメラが単位時間当り大量の画像を伝送し、伝送された画像が監視カメラ５の基準画像と比較されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
各カメラ４が観察対象物または対象人物の輪郭を走査し、観察対象物または対象人物あるいはその周辺の光の変化を観察することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項４】
各カメラ４がドア（１〜３）の戸口および踏み段７またはタラップの位置の両方、または隣のプラットフォームまでの距離、または地面までの距離を監視することができるように搭載され、ドア（１〜３）が開かれる前に踏み段７が突き出されたり、または展開して降ろされたり、ドア（１〜３）が閉じられる前に踏み段７が引き込まれたりしないこと、または畳んで上昇されたりしないことを特徴とする請求項１または請求項２または請求項３の方法。
【請求項５】
各ドア（１〜３）の監視（管理）ユニット、および監視画面５を有するコンピュータを備えた前記いずれかの請求項の方法を実現する装置であって、各ドアの監視ユニットが「自動画像処理を有するデジタルカメラ技術」という名称形式のカメラ４で、種々の形式の画像処理およびその他に使用のために監視画面５に情報を伝送するように取り決められており、各カメラ４が観察されるべき各ドア（１〜３）の上に斜めに搭載されていることを特徴とする装置。
【請求項６】
監視画面５が各カメラおよびそのドアの基準画像から形成され、カメラ４から撮影された各画像が監視画面５の基準画像と比較されるように設定され、カメラ画像と基準画像に差異がある場合には監視画面は警報を発生し、その結果ドアを閉じられた状態に保つか、または逆にドアが閉じられようとしていた場合にはドアを開けるように設定されていることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
カメラ４が単位時間当り、好ましくは１秒間当り６〜２０画像の、大量の画像を発生し、監視画面５は受信した画像を解析し、それを監視画面に記憶されている基準画像と比較するように設定されていることを特徴とする請求項５または請求項６の装置。
【請求項８】
各カメラ４が観察対象物または光条件の変化あるいはその両方を走査するように設定されていることを特徴とする請求項５、請求項６、請求項７のいずれかに記載された装置。
【請求項９】
その機能がドア（１〜３）の開放動作と同期された踏み段またはタラップ７を含み、ドアの戸口および踏み段またはタラップ７の両方が対応するカメラ４で走査されることを特徴とする請求項５、請求項６、請求項７、請求項８のいずれかに記載された装置。
【請求項１０】
各カメラ４が、踏み段７の有る無しにかかわらず、それぞれの観察されるべきドアの通常の開閉電子装置６に関連付けられていることを特徴とする請求項５、請求項６、請求項７、請求項８、請求項９に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は一般に特に電車、路面電車、バス、船その他の輸送車両のドアと踏み段の、および不動産、プラットフォームその他の場所で使用される自在ドア、引き戸、シャッター、摺動可能な屋根換気窓その他の安全システムに関する。
【０００２】
本発明の目的は人物や物体がドアに近づいているとき、またはドアの開閉個所に居るときにドアが意図されずに開閉されたりして、事故が発生することを防止することである。ドアが意図されずに開閉されると例えば人物または物体が倒れたり、ドアと建物の間またはドアとドアの間に挟まれたり、ドアの後縁で挟まれたり、また人物または物体が踏み段に近づいているときに踏み段が上げ下げされたり、突き出されたり、引込められたりした場合や、ドアが開閉されるときに同時に、好ましくは同期して、動作する踏み段が許可されていない位置を占めるときなどに事故が発生するがそのような事故を防止することが本発明の目的である。
【０００３】
ドアや踏み段などでの事故を防止するために、現在一般にドアの端の締め具に取付けられ、挟み込み防止装置が作動するとドアの動きを停止したり、閉から開へ反転したりするスイッチ機構からなる機械的、電子的挟み込み防止装置が使用されている。
【０００４】
挟み込み防止装置はまた対応する挟み込み防止機能を提供する赤外線センサーなどの非接触センサーから形成されていても良い。他の形式の挟み込み防止装置で誘導送信機を使用し、例えばはめば歯車などの運動を走査し、ドアの扉がなんらかの障害物に当ってはめば歯車の動きが減速されたときに挟み込み防止機能を動作させる形式がある。
【０００５】
大抵の公知の装置は人物または物体がドアとドアの間またはドアとドア枠の間に位置し、ドアまたはドア枠あるいはその両方と物理的に接触するまでは指示を出さないように作られており、その結果人物または物体は傷つけられたり、損害を受けたりする。もしそのようなシステムが失敗すると重大な結果をもたらす。
【０００６】
前記の周知システムはまた現在バス、電車、路面電車他の場所で使用されている踏み段の出し入れの動作を監視するシステムと統合されていない。周知のシステムはまた通常、物体や人物がドアに近づいていることを知らせたり、踏み段とタラップとの距離または高さの差およびその両方を知らせたり、車両やプラットフォームと地面の距離や車両が接近して停止する電車やバスのプラットフォームとの距離を知らせる手段を有していない。
【０００７】
それ故、挟み込み防止システムを考慮して、次の事項を指示するように形成された監視、管理システムの必要性があった。
＊ 開閉動作をしているドアに物体や人物が近づいていることを知らせる。
＊ 車両が接近して停止する地面や電車、バスのプラットフォームに対して踏み段や歩行橋を突き出す長さまたは高さあるいはその両方を指示し、適応する。
＊ ドアが開放される前に踏み段が突き出され、または降ろされたことを監視する。
＊ ドアが閉鎖されるまでに踏み段が引き込まれないことを監視する。
【０００８】
本発明は特にデジタルカメラ技術形式の小さな監視カメラを使用し、ドアまたは踏み段に実装されて対象物の輪郭だけを監視するような安全システムを目的としている。本発明は監視または管理を提供し、それによって挟み込み防止装置に安全を提供して例えば次のような結果を得ることを意図している。
＊ 開閉動作中のドアの近辺には物体や人物がいなく、かつ近づいてもいない。
＊ 踏み段はドアの開放の前に突き出され、ドアが完全に閉じられる前には引き込まれない。
＊ 踏み段は車両とプラットフォームの距離または地面の高さを考慮して最適の位置に突き出される。
＊ 踏み段は車両の負荷の大きさ、プラットフォームの高さ、降りる場所の位置に応じて正しい水平な位置に突き出される。
【０００９】
ＤＥ１９６１９６８８およびＥＰ０８５３２９９はビデオカメラを使用して動作領域の画像を撮影し、好ましくは非常に短い間隔で実際のカメラ画像と画像処理装置に記憶されている画像とを比較し、実際のカメラ画像が画像処理装置に記憶されていた画像と同一の場合だけ機械の動作機能を許可する方法を開示している。
【００１０】
前記周知の方法と装置においては全体の画像がその全ての詳細について調べられ、その結果多くのデータが解析されるが本発明による装置はそれとは関連がない。本発明のように解析データの量が少なければより安全な監視を提供することができる。本発明によれば、人物の画像を記憶する必要がないので個人の完全性は影響されない。また１つ以上のモニターを人間が常時監視する必要はなく、警報が与えられた時だけでよい。管理プロセスでルーチン作業に退屈するリスクもなく、人員も少なくて済み、管理コストを低減することができる。
【００１１】
本発明によるシステムは前記周知システムに比べてより少なく、より安価なシステムコンポーネントを使用しているので、より迅速に動作し、より安価なシステムである。
【００１２】
本システムが対象物の輪郭だけを走査して画像の明らかな変化を示すのに対し、周知のシステムは画像全体が詳細に監視され、映像のグレースケールの変化が小さなステップまで監視される。こうすると走査された基準点が同一であるか否かをはっきりと決定することが困難になる。本発明では輪郭またはプロファイルだけが走査されるのでこの方法は安全で正確である。
【００１３】
ＥＰ０８５２３１３はマイクロプロセッサを有する評価デバイスに接続されて引き戸の移動経路の障害物を検出するためのＣＣＤまたはビデオカメラを備えた、引き戸の動作範囲を監視するドア管理システムを開示している。
【００１４】
前記周知の特許は上記で議論されたのと同じ不利な点を有している。
【００１５】
本発明はテキストの輪郭を読取り、その情報をコンピュータに送って種々のタイプの画像処理などをする、デジタル読取りペンで使用されているのと同じ、いわゆる「自動画像処理を備えたデジタルカメラ技術」を使用する。この点で読取りペンの代わりにデジタルカメラが使用されている。
【００１６】
このようにして、本発明によればデジタルカメラは観察された対象物または人物の輪郭だけを走査し、さらにデジタルカメラによって受光された全体の光の変化を観察し、記録している。それ故、前記カメラは前記で議論した周知のシステムに比べて、より迅速に、より安全に、かつより低いコストで動作する。
【００１７】
本発明によれば、小型もしくは非常に小さなタイプのカメラが、動きまたは光の変化あるいはその両方を検出し、ドアまたは踏み段あるいはその両方の通路になにか障害物があるか否か、またはドアが開閉されている最中に物体がドアの扉または踏み段に近づいているかどうかを監視するために重要な個所、例えばドアの扉の上や踏み段に斜めに搭載される。
【００１８】
システムでは通常の状態の輪郭を示す基準画像または映像が実際のカメラで撮影された各画像または映像の輪郭と比較され、前記実際の画像が一定の間隔、特に１秒間に数画像の頻度で解析される。
【００１９】
各画像フレームは個別に分析され、基準画像との差の有無が得られる。また画像からドアの扉や踏み段がどの位置にあるかを見ることができ、シャッタドアが互いに近ければ近いほど、また踏み段が突き出されている最中にプラットフォームや類似の構造物に近ければ近いほど正確な位置決めができる。
【００２０】
それによって小さな物体でもドアの扉または踏み段あるいはその両方がロックされる前に位置をチェックすることができる。
【００２１】
前記のような方式のドアの扉や踏み段の位置のカメラによる監視また管理によって非接触の挟み込み防止装置を得ることができる。
【００２２】
もしドアが閉じる動作をしている最中に人物や物体がドアの扉の間に在れば、１つ以上のカメラでこれが観察され、それによって連動するドアの電子アクティベータがドアの扉の動作を停止することを予知し、または好ましくは開放の方向へ反転する。カメラシステムはドアや車両の踏み段の利用できる既存の電子制御装置と共同で動作し、それによって安全に対して２重の制御装置を提供する。
【００２３】
カメラシステムはドアに近づく物体の輪郭走査の動作をして、これによって迅速で安全な物体の検出ができ、問題の物体が何であるかを決定できる。ドアに近づく物体の形と動きだけが考慮される。これに対し、ドアから離れていく物体やドアと平行に移動する物体に対しては何の警報も発生されない。
【００２４】
本システムは多くの種々のタイプのドア、例えば、自在ドア、引き戸、開放できるシャッター、踏み段、突き出しできる歩行橋、タラップやその他多くの支持構造物、またはドアと踏み段の組合せに適用できる。
【００２５】
本システムは非常に有用で要求されており、例えば運転手なしの鉄道車両または自動運転車両に使用することができる。本システムは電気式ドア開閉および踏み段装置の両方、および油圧式や空気圧式の同様の装置に有用である。
【００２６】
新しい監視システムの利点は次のとおりである。
＊ 本システムはドアを閉じる動作を監視（管理）し、ドアの扉が既に何らかの障害物とかみ合う前に起動される非接触の挟み込み防止装置を提供する。
＊ ドアは挟み込む危険性がある前に自動的に開放される。
＊ ドアが閉じる動作をしているときに誰かがドアに近づくとドアは開けられる。
＊ 誰かがドアから遠ざかっているとき、またはドアと平行に移動しているときにはドアを閉じる動作は継続される。
【００２７】
本発明は添付の図面で概略的に説明されている。図１はその左側に２つのシングルドアが、右側に１つの２枚の引き戸が本発明によるカメラシステムで共通に監視されている様子を概略的に示している。図２はドア、踏み段またはタラップの両方を３次元的に監視することが可能なように監視カメラを設置した側面図を示している。図３は本発明による装置の機能を説明する１つのアルゴリズムを示している。
【００２８】
図１は本発明の監視システムを示し、２つの別々のドアと１つのツインドア即ち２つのシングルドア１、２および１つの引き戸式ツインドア３が監視されている。前記ドアは電車、路面電車、バス、船その他の交通機関に搭載でき、さらに不動産の内部ドアや中間のドアとして、またプラットフォームや空港、その他いろいろな場所で設置することができる。
【００２９】
監視システムはデジタル形式の小さな監視カメラ４を含んでいる。特にカメラは「自動画像処理技術を有するデジタルカメラ技術」として周知の形式を有している。その形式はいろいろな応用の中でも特に読取りペンに使用される形式であり、そこではテキストの輪郭を読取り、前記情報をデジタル形式でコンピュータ装置に送っている。図に示されたケースではコンピュータ装置は種々の画像処理およびその他の用途のためにモニター画面５を有している。
【００３０】
そのようなカメラは単位時間当り大量の画像を生成し、しばしばその値は１秒当り比較的大きな数になり、しかも各画像は大量の点（画素）から構成されている。
【００３１】
コンピュータと監視画面５は画像を構成し、人物と物体の輪郭を探して（走査する）その人物または物体が静止しているか、動いているかを判断する。モニター画面５はさらに物体または物体近辺の光条件の変化を観察する。
【００３２】
図示された例では前記形式のカメラ４は各ドア１、２、３の上端に搭載され、全てのカメラは共通のコンピュータとモニター画面５に接続され、そのモニター画面５は電車、バスその他の車両の運転席またはその他の監視位置に設置される。
【００３３】
同時にカメラ４はドアを開閉するための、通常のドア電子装置に接続することが可能である。
【００３４】
さらに車両の運転者、または他の人でドアを監視したい人が全てのドアまたは踏み段の位置を観察するために全てのカメラのスイッチを入れることができることもまた本発明の範囲内である。
【００３５】
図２に示されているように、カメラ４は内部から外部へ斜め下に向けてドアの上端に設置することができ、そこからカメラ４はドア１、２、３が開かれる段階とドアが開けられる前に踏み段またはタラップ７が展開され、または突き出され、ドアが閉じられた後で引き込まれる様子の両方を管理することができる。
【００３６】
カメラはまた開くべきドアの下にあるプラットフォームまたは地面の位置を観察することもできる。カメラが監視中にドアの動きと踏み段の動きを監視することができるように、少なくともわずかでも被写界深度を有することが可能であるために、カメラをプロジェクトごとに異なる方法で配置することができる。
【００３７】
図３に図式的に示されているように監視は次のように実施される。
Ａ．ドアを開く
車両が停止したとき、または固定されたドアシステムの場合、ドア１、２、３は通常事故の危険性もなく開放することができる。
【００３８】
ドア１、２、３が車両に搭載されているとき、そして踏み段７と機能的に連動している場合には、ドアが開放される前に踏み段が突き出される（展開される）ことが重要である。その結果乗客は電車またはバスから降りるのに段差が高すぎるという状況に直面しないし、電車または路面電車とプラットフォームの間に隙間がなくなる。
【００３９】
ドアが開かれ始めるとすぐにカメラ４は踏み段７の位置を観察する。そしてもし前記踏み段が完全に突き出されて（展開されて）いないときは、管理画面５に記憶された基準画像を使用して実行される連続比較プロセスで直ちにこの事実が差異となって現れる。
【００４０】
それによって管理画面上に警報が与えられ、その結果としてドアが再度閉じられる。欠陥はこの場合には踏み段が突き出されたかどうか改めて管理チェックをして対応される。もし踏み段が突き出されなかった場合にはドアは閉じられたままである。
【００４１】
Ｂ．ドアが閉じられ始めるまで、開かれたドアを通って、障害物なしに自由に出入りがなされる。
【００４２】
Ｃ．ドア１、２、３が閉じられようとして使用中の場合は、カメラ４は常時戸口および踏み段を観察し、カメラが特に全体の光の変化を感知したとき、または戸口で何かの物体の動きを感知したときには、個々の基準画像とカメラ画像の比較で差異として管理ユニット５に感知され、その結果ドアは即座に再度開放される。
【００４３】
戸口の管理と平行して踏み段７の管理も実行される。もし前記踏み段が動きだすようなことがあると、または踏み段が何かの理由で引き込まれると、それに対応する警報が管理ユニット５で出され、ドアは再度開かれる。
【００４４】
次の３点が重要である。ａ）踏み段７がドア１、２、３と共同で動作すること。ｂ）ドアが開かれる前に前記踏み段が突き出されること、または展開して降ろされること。ｃ）ドアが閉じられるまで踏み段７が引き込まれないこと、または折りたたまれて上昇させられないこと。
【符号の説明】
１  ドア
２  ドア
３  ツインの引き戸
４  カメラ
５  監視／管理画面
６  ドア電子装置
７  踏み段、タラップ
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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