SE523547C2 - Övervakningsenhet - Google Patents

Description

l5 20 25 30 35 523 547 2 Den första nivån anges som minimum i den amerikanska standarden ANSI/BMHA Al56.lO-1999. säkerhet använder man idag vanliga närvarosensorer.

För att uppnå denna Närvarosensorerna är vanligtvis aktiva IR-sensorer, som skickar ut IR-strålar vilka projicerar ett mönster på golvet framför dörren. Det kan också vara möjligt att an- vända passiva IR-sensorer, som detekterar värme i dörrens omgivning. Härvid anordnas en IR-sensor på en eller båda sidor av dörren beroende på om närvaroskydd behövs.

Den andra nivån kräver, utöver kraven i den första nivån, att en sensor skall övervaka området framför res- pektive bakom dörren under tiden dörren öppnas respektive stängs. I den preliminära europeiska standarden prENl265O framhålls det att just områden omedelbart framför och omedelbart bakom dörrbladet måste bevakas. En vanlig när- varosensor som är monterad på dörrkarmen klarar inte av att göra detta, eftersom dörrens egen rörelse utlöser en närvarodetektion. En möjlig lösning på detta problem är att man kan montera speciella närvarosensorer på dörr- bladet, en på varje sida. Dessa speciella närvarosensor- er detekterar närvaro i ett smalt område precis framför respektive precis bakom dörrbladet och är anordnade att klara av att detektera rörelse även när de själva rör sig, vilket är fallet när dörren öppnas respektive stängs.

Genom att bara uppfylla den första nivån av säker- hetsfunktionalitet finns en uppenbar risk att någon kan bli träffad av dörren när den öppnas och stängs. Det är därför önskvärt att även uppfylla den andra nivån av säkerhetsfunktionalitet. För att uppfylla den andra nivån krävs, enligt känd teknik kompletterande sensorer, dvs det krävs förutom en vanlig närvarosensor även nämnda två speciella närvarosensorer belägna på dörrbladet. En nack- del med detta är att det är dyrt med flera sensorer.

Dessutom innebär det att monteringsarbetet blir tidskräv- ande och därmed också dyrt. Ett annat problem är att specialsensorerna som monteras på dörrbladet inte alltid 10 15 20 25 30 35 523 547 3 fungerar så bra. De är dessutom svåra att ställa in så att sensorernas egen rörelse inte detekteras. En annan nackdel är att de påverkar det estetiska intrycket.

Ytterligare ett problem som uppträder när sensorer ska monteras på dörrbladet är att man måste dra ledningar i dörrbladet för att kunna förse sensorerna med ström.

Detta medför en tidskrävande och komplicerad montering och påverkar också det estetiska intrycket. Det finns också en risk för att sensorn ska komma i kläm och för- störas.

Dessutom kan reflektioner, som kan uppkomma när dörren öppnas och sensorn kommer i rörelse, störa sen- sorns detektion av ett föremål i rörelse.

Sammanfattning av uppfinningen Ett ändamål med föreliggande uppfinning är därför att lösa de ovan beskrivna problemen och därmed åstad- komma en övervakningsenhet, ett förfarande och ett dörr- system, som på ett enkelt sätt kan erbjuda säker öppning/ stängning av en dörranordning.

Enligt en första aspekt av uppfinningen avser denna en övervakningsenhet innefattande en ljuskänslig sensor som är anordnad att registrera bilder av ett övervak- ningsområde. Övervakningsenheten innefattar vidare en kommunikationsenhet, som är anordnad att skicka en signal till en styrenhet vilken är anordnad att öppna/stänga en dörranordning med åtminstone ett kring en rotationsaxel vridbart dörrblad. Övervakningsenheten är anordnad att placeras i nära anslutning till nämnda rotationsaxel eller dess förlängning. Övervakningsenheten innefattar en beräkningsenhet som är anordnad att under öppning/stängning av dörranordningen utföra datorbaserad analys av de registrerade bilderna, vilken analys skiljer mellan dörrbladets rörelse och ett föremåls rörelse, och att om ett föremàls rörelse detekteras besluta att rörelsedetektion föreligger, varvid kommunikationsenheten är anordnad att överföra en signal till styrenheten, vilken signal innefattar information om rörelsedetektionen. 10 15 20 25 30 35 '523 547 4 Övervakningsområdet är det område som registreras av den ljuskänsliga sensorn och begränsas av den till sensorn hörande optiken.

De av den ljuskänsliga sensorn registrerade bilderna kan användas för att i en beräkningsenhet detektera en rörelse i övervakningsområdet. Beräkningsenheten kan vara en separat enhet, såsom exempelvis en vanlig persondator.

Om en rörelse detekteras kan detta påverka öppning/stäng- ning av dörranordningen.

Styrenheten kan styra en motor som öppnar och stäng- er dörrbladet. När dörrbladet befinner sig i vissa lägen finns det en risk att dörrbladet skymmer den ljuskänsliga sensorn. Genom att placera övervakningsenheten nära dörr- bladets rotationsaxel möjliggörs övervakning av hela övervakningsområdet, både när dörren är helt stängd och helt öppen. Dörrbladet skymmer därvid en minimal del av sensorns synfält.

Således är det möjligt att bevaka området framför dörren under större delen av stängningsförloppet. Även under andra delar av förloppet täcker den ljuskänsliga Det erbjuds därmed en hög grad av säkerhet. Genom att anordna sensorn en stor del av området i dörrbladets närhet. övervakningsenheten på detta sätt är det tillräckligt att använda en enda övervakningsenhet för att erhålla till- räckligt säker öppning och stängning av dörranordningen.

Styrenheten har vanligtvis en viss grad av logik.

Den kan exempelvis besluta om dörrbladet ska öppnas eller stängas utifrån mottagna signaler om en rörelsedetektion.

Den kan också besluta om dörrbladet rörelse i ett öpp- nings- eller stängningsskede måste avbrytas på grund av att en rörelse detekterats i dörrbladets svängrum. Styr- enheten kan skicka signaler till en dörrmotor som öppnar/ stänger dörranordningen som svar på insignalerna från styrenheten.

Ytterligare en fördel med uppfinningen är att spän- ningen till övervakningsenheten kan erhållas från dörr- 10 15 20 25 30 35 523 547 5 motorn. Detta medför en enkel kabeldragning och tillgång till en pålitlig spänningskälla.

Dörranordningen kan vara en slagdörr, men övervak- ningsenheten är även tillämpbar på andra typer av dörr- anordningar, såsom karuselldörrar.

En fördel med att integrera beräkningsenheten med den ljuskänsliga sensorn i övervakningsenheten är att det inte behöver göras någon extra kabeldragning till en separat enhet i vilken bildanalysen utförs. Monteringen underlättas därmed betydligt och går därmed snabbare, samt kostnaden för montering minskar. Ytterligare en fördel med integreringen är att övervakningsenheten blir mycket stabil, det vill säga att den blir mindre känslig för störkällor och har färre punkter som sabotage och felfunktion kan ske på.

Det är viktigt att kunna skilja mellan dörrbladets rörelse och ett främmande föremåls rörelse för att kunna fatta rätt beslut om öppning/stängning eller avbruten öppning/stängning av dörrbladet. När dörrbladet öppnas eller stängs finns det en risk att någon kan träffas av dörrbladet. ingen kommer in i ett närområde till dörrbladets sväng- Det är därför viktigt att kontrollera att radie. Om ett föremåls rörelse detekteras under öppning/ stängning av dörrbladet kan dörrbladets rörelse avbrytas.

En hög grad av säkerhet uppnås därmed.

I en annan utföringsform av övervakningsenheten är beräkningsenheten vidare anordnad att beräkna var i övervakningsområdet en detektion av ett föremåls rörelse sker.

Beroende på var i övervakningsområdet en rörelse- detektion sker kan olika regler gälla.

I en utföringsform av övervakningsenheten innefat- tar övervakningsområdet ett säkerhetsområde, som finns i dörranordningens närområde, varvid signalen till styr- enheten vidare innefattar information om att ett före- måls rörelse detekterats i säkerhetsområdet. 10 15 20 25 30 35 i 523 547 6 Övervakningsomràdet kan vara uppdelat i flera del- områden inom vilka olika regler gäller för öppning/stäng- ning av dörranordningen. rådet.

Ett delområde är säkerhetsom- Säkerhetsomràdets storlek och utbredning kan be- stämmas exempelvis utifrån dörrbladets öppnings-/stäng- ningshastighet samt omfattningen av det område över vilket dörrbladet sveper. Säkerhetsområdet är ett område inom vilket man önskar kontrollera att inget föremål befinner sig vid öppning/stängning av dörranordningen, eftersom det då föreligger risk för att föremålet träffas av dörrbladet. När en rörelse i säkerhetsområdet detekte- ras är det viktigt att skilja ett föremáls rörelse från dörrbladets rörelse. Övervakningsomràdet kan också innefatta ett rörelse- detektionsomràde inom vilket dörranordningen kan vara anordnad att öppnas om en rörelse detekteras.

I ytterligare en utföringsform är styrenheten inte- grerad med Övervakningsenheten.

All logik kan i detta fall finnas i övervakningsen- heten, och övervakningsenheten styr själv öppning/stäng- ning av dörranordningen. Övervakningsenheten skickar direkt signaler till en dörrmotor som öppnar och stänger dörranordningen som svar på signalen.

Enligt en andra aspekt av uppfinningen avser denna en övervakningsenhet innefattande en ljuskänslig sensor _ för registrering av bilder av ett övervakningsomràde, en beräkningsenhet, som är anordnad att utföra datorbaserad analys av de registrerade bilderna och att utifrån ana- lysen besluta om rörelsedetektion föreligger i övervak- ningsområdet, och en kommunikationsenhet, som är anordnad att skicka en signal innefattande information om rörelse- detektionen till en styrenhet, vilken är anordnad att öppna/stänga en dörranordning. Beräkningsenheten är vidare anordnad att skilja mellan dörranordningens rörelse och ett föremáls rörelse samt att besluta att rörelsedetektion föreligger om ett föremáls rörelse detekteras. 10 l5 20 25 30 35 525 547 7 Övervakningsenheten har väsentligen samma fördelar som beskrivits ovan.

Genom att använda en övervakningsenhet med ljuskäns- lig sensor vid automatiska dörröppnare, kan även andra typer av funktioner kombineras med dörröppnarfunktionen, såsom exempelvis ansiktsigenkänning, inbrottsövervakning och personräknare, som räknar antal personer som passe- rar. Övervakningsenheten kan användas i olika typer av dörranordningar, såsom exempelvis skjutdörrar, slagdörrar och karuselldörrar.

I en utföringsform av övervakningsenheten innefattar den vidare en mekanisk förflyttningsanordning, som möj- liggör för nämnda sensor att registrera bilder framför dörrbladet vid öppning och bakom dörranordningen vid stängning.

Den mekaniska konstruktionen kan innefatta en motor, som vrider övervakningsenheten eller enbart linsarrange- manget. Det innebär att linsögat ställs in så att det vid öppning av dörranordningen hela tiden ser området framför dörranordningen och vid stängning av dörranordningen hela tiden ser området bakom dörranordningen. I detta fall be- hövs endast ett linsöga.

I en annan utföringsform innefattar övervakningsen- heten en omställningsanordning som har ett inställnings- läge och ett arbetsläge, varvid övervakningsenheten är anordnad att i inställningsläget lära sig dörranordning- ens rörelse.

Den inlärda dörranordningens rörelse kan sedan användas i arbetsläge.

Enligt en tredje aspekt av uppfinningen avser denna ett dörrsystem innefattande en dörranordning och en över- vakningsenhet enligt någon av ovan beskrivna utförings- formerna.

Dörrsystemet har väsentligen samma fördelar som beskrivits ovan.

Kort beskrivning av ritningarna 10 15 20 25 30 35 523 547 8 Uppfinningen kommer att beskrivas närmare i det följande under hänvisning till bifogade schematiska ritningar som i exemplifierande syfte visar olika ut- föringsformer av uppfinningen.

Fig 1 är en schematisk bild över ett dörrsystem enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning.

Fig 2 är ett blockschema över en övervakningsenhet enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning.

Fig 3 är ett blockschema över en styrenhet enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning.

Fig 4a är en vy ovanifrån över ett dörrsystem inne- fattande en övervakningsenhet enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning.

Fig 4b är en sidovy snett ovanifrån av samma dörr- system som i fig 4a.

Fig 5a är en vy ovanifrån över ett dörrsystem innefattande en övervakningsenhet enligt en alternativ utföringsform av föreliggande uppfinning.

Fig 5b är en sidovy snett ovanifrån av samma dörr- system som i fig 5a.

Fig 6 är ett flödesschema över ett förfarande för att detektera en rörelse.

Fig 7 är ett flödesschema över ett förfarande för att installera övervakningsenheten enligt en utförings- form av föreliggande uppfinning.

Fig 8 är ett flödesschema över ett förfarande för öppningsförloppet enligt en utföringsform av uppfinning- en.

Fig 9 är ett schematiskt flödesschema över ett för- farande enligt uppfinningen.

Fig 10 är en vy ovanifrån och visar schematiskt hur ett övervakat område i anslutning till en dörranordning delats in i olika delområden.

Beskrivning av föredragna utföringsformer I det följande beskrivs en utföringsform av en över- vakningsenhet enligt uppfinningen, som kan tillämpas i ett dörrsystem med en dörranordning av typen slagdörr. 10 15 20 25 30 35 523 547 9 I fig 1 visas en utföringsform av ett dörrsystem enligt uppfinningen. Dörrsystemet innefattar en övervak- ningsenhet 1 som är ansluten till en styrenhet 2. Styr- enheten 2 styr öppning/stängning av en dörranordning 3 via en dörrmotor (ej visad). Dörranordningen 3 innefattar ett dörrblad 4 och en dörrkarm 5. Övervakningsenheten 1 är anordnad vid dörrkarmen 5 och vid dörrbladets 4 rota- 5a och 5b.

Fig 2 visar ett blockschema över hårdvaran i över- tionsaxel 18, vilket även visas i fig 4a, 4b, vakningsenheten 1. Övervakningsenheten 1 matas med en spänning via en spänningsanslutning 20. Denna spänning kan med fördel erhållas från dörrmotorn, vilket medför en enkel kabeldragning och tillgång till en pålitlig spänningskälla. Vidare innefattar övervakningsenheten 1 en kraftfull beräkningsenhet 21 som med fördel kan imple- menteras med en kommersiellt tillgänglig mikroprocessor, såsom en CPU en DSP grammerbar logisk enhet såsom en FPGA, eller alternativt som en ASIC Integrated Circuit"), (centralenhet, "Central Processing Unit"), ("Digital Signal Processor") eller en annan pro- (produktanpassad krets, "Application-Specific som diskreta analoga och digitala komponenter eller genom en kombination därav. Övervakningsenheten l innefattar även en kommunika- tionsenhet 22. Kommunikationsenheten 22 är anordnad att skicka en signal 15 till styrenheten 2, vilken signal 15 exempelvis kan innefatta information om en rörelsedetek- tion. Styrenheten 2 kan som svar på signalen 15 öppna eller stänga dörrbladet 4 eller avbryta öppning/stängning av dörrbladet 4. Vidare innefattar övervakningsenheten 1 en ljuskänslig sensor 23, exempelvis en CCD- eller CMOS- sensor, för registrering av bilder. Sensorn 23 är inte- grerad på ett kretskort och har ett tillhörande linsar- rangemang 24. Linsen i linsarrangemanget 24 kan exempel- vis ha 130 graders öppningsvinkel. Vidare innefattar övervakningsenheten 1 ett RAM-minne 25. Övervaknings- enheten 1 använder ett operativsystem och kan genomföra avancerad bildbehandling. Övervakningsenheten 1 inne- 10 15 20 25 30 35 523 547 10 fattar också ett beständigt minne 26 för beräkningskod och övrigt som måste lagras i ett icke-flyktigt minne.

Alla i övervakningsenheten 1 ingående komponenter är med Fördelen med detta är att övervakningsenheten 1 blir mycket stabil, det vill fördel integrerade på ett kretskort. säga att den blir mindre känslig för störkällor och har färre punkter som sabotage och felfunktion kan ske på.

Algoritmerna för uppfinningens funktion finns lag- rade i det beständiga minnet 26.

Fig 3 visar ett blockschema över hårdvaran i styr- enheten 2. Styrenheten 2 matas med en spänning via en spänningsanslutning 30. Denna spänning kan med fördel erhållas från dörrmotorn. Styrenheten 2 innefattar en beräkningsenhet 31 som behandlar den från övervaknings- enheten 1 mottagna signalen 15. Vidare innefattar styr- enheten 2 ett RAM-minne 32. också ett beständigt minne 33 för beräkningskod och Styrenheten 2 innefattar övrigt som måste lagras i ett icke-flyktigt minne. Styr- enheten innefattar även en kommunikationsenhet 34 som är anordnad att skicka en signal 16 till dörrmotorn vilken öppnar/stänger dörrbladet 4 som svar på signalen 16 från styrenheten 2. Kommunikationsenheten 34 är också anordnad att ta emot signaler 15 från övervakningsenheten 1, vilka signaler innefattar information om en eventuell rörelse- detektion.

Fig 4a är en vy ovanifrån över ett dörrsystem av typen slagdörr. Övervakningsenheten 1 är anordnad vid dörrbladets 4 rotationsaxel 18. Ett linsöga 6 som utgör en del av linsarrangemanget 24 visas också.

I tidigare känd teknik för automatisk dörröppning för slagdörrar är dessa konstruerade för envägstrafik, vilket medför att det finns en slagdörr för ingång och en slagdörr för utgång. På ingångssidan av dörren finns en rörelsesensor 7, som kan vara en vanlig IR-sensor.

Det kan också vara en övervakningsenhet av den typ som beskrivits ovan. Rörelsesensorn 7 är anordnad att detek- tera rörelse i närvaroområdet 8. En rörelsedetektion i 10 15 20 25 30 35 523 547 ll närvaroområdet 8 indikerar att öppning av dörrbladet 4 önskas.

Det är också möjligt att ha tvåvägstrafik. I detta fall ska dörren öppnas precis som tidigare när en rörelse detekteras i närvaroområdet 8, men också när en rörelse detekteras i ett rörelsedetektionsområde 9. Övervaknings- enheten 1 är då anordnad att detektera rörelse i rörelse- detektionsområdet 9. När en person kommer in i rörelse- detektionsområdet skall dörrbladet 4 öppnas. Dörrbladet 4 bör ha kommit till fullt öppet läge innan personen kommer in i ett säkerhetsområde 10. Om en rörelse detekteras inom säkerhetsområdet lO avbryts en pågående dörröppning/ dörrstängning. Säkerhetsområdet 10 är ett område nära dörrbladet inom vilket det föreligger risk för en person att träffas av dörrbladet 4. Säkerhetsområdets lO storlek och utbredning kan bestämmas exempelvis utifrån dörrblad- ets öppnings-/stängningshastighet samt omfattningen av det område över vilket dörrbladet sveper. När en pågående dörröppning/dörrstängning avbryts är det lämpligt att rörelsen upphör momentant och dörren stannar i uppnått läge. Samtidigt analyserar övervakningsenheten närområdet och stänger eller öppnar åter dörren så snart faran är undanröjd.

Om dörranordningen kan öppnas åt båda hållen, dvs att dörrbladet 4 kan öppnas både utåt och inåt, måste man anordna en övervakningsenhet enligt föreliggande uppfin- ning på vardera sidan om dörrbladet, eftersom det finns ett säkerhetsområde 10 på vardera sidan om dörren.

För att hindra personer från att komma direkt in i säkerhetsområdet l0 anordnas ofta ett staket ll på bägge sidor om säkerhetsområdet 10.

Fig 4b är en sidovy snett ovanifrån av samma dörr- system som i fig 4a.

I och med att övervakningsenheten l anordnas i för- längningen av dörrbladets 4 rotationsaxel 18 kan man och även rörelsedetek- (vilket är fallet vid två- övervaka hela säkerhetsområdet 10, tionsområdet 9 om så önskas 10 15 20 25 30 35 523 547 12 vägstrafik), både när dörrbladet 4 är helt stängt och när det är helt öppet. Det är en fördel att anordna övervak- ningsenheten direkt ovanför dörrbladet utmed dess rota- tionsaxel, eftersom dörrbladet därvid skymmer minimal del av sensorns bildfält. Sensorn ”ser” endast dörrens övre kant. På grund av perspektiveffekten ser sensorn inte dörrens inre och yttre ytor och ett litet område utanför dessa ytor. Desto högre ovanför dörren sensorn är place- rad desto mindre område på bägge sidor om dörren skyms av dörrens övre kant. Av praktiska skäl kan ofta sensorn inte placeras särskilt högt ovanför dörren utmed rota- tionsaxelns förlängning, exempelvis på grund av låg tak- höjd. Normalt gör det inte så mycket eftersom detektioner av föremål intill dörren ändå måste ske med viss framför- hållning, dvs innan föremålen kommer nära dörren och skyms av dörrens övre kant och dess perspektiveffekt på sensorn. Sensorn kan således övervaka både på dörrens insida och på dess utsida samtidigt, med viss begräns- ning, oberoende av dörrens aktuella öppningsposition.

Således kan man övervaka området direkt framför dörren genom större delen av öppningsförloppet och om- rådet direkt bakom dörren genom större delen av stäng- ningsförloppet. Även under andra delar av öppnings-/ stängningsförloppet täcker övervakningsenheten 1 en stor del av säkerhetsområdet 10. Man får på så sätt en klart högre grad av säkerhet än den som föreskrivs enligt ANSI/BMHA-standarden.

Det övergripande arbetssättet framgår av fig 9 och är som följer. Övervakningsenheten 1 registrerar i ett steg 400 med den ljuskänsliga sensorn 23 en bild av ett övervakningsområde, som innefattar både säkerhetsområdet 10 och rörelsedetektionsområdet 9. Beräkningsenheten 21 analyserar bilden för att i steg 410 detektera en rör- else. Beräkningsenheten skiljer i steg 420 dörranordning- en rörelse från ett främmande föremåls rörelse. Om en rörelse från ett främmande föremål detekteras beslutas i steg 430 att rörelsedetektion föreligger. Kommunika- 10 15 20 25 30 35 523 547 13 tionsenheten 22 skickar i steg 440 en signal till styr- enheten, vilken signal innehåller information om rörelse- detektion.

I det följande kommer ett förfarande att beskrivas för ett dörrsystem med envägstrafik. Dörrbladet 4 öppnas i samma riktning som passage genom dörranordningen är tänkt att ske, dvs i riktningen enligt pil 14 i fig 4a.

Dörrbladet 4 befinner sig i utgångsläget i stängt läge. Övervakningsenheten 1 registrerar kontinuerligt bilder av säkerhetsområdet 10 för att undersöka om ett främmande föremål finns i detta område. Det övergripande arbets- sättet framgår av fig 6 och är som följer. Övervakningsenheten 1 registrerar i steg 100 en aktuell bild av säkerhetsområdet 10. En första referens- bild bildas i steg 110 som en i tiden närliggande repre- sentation av säkerhetsområdet 10. Därefter skapas i steg 120 en första detektionskarta utifrån den aktuella bilden och den första referensbilden. Dessutom bildas i steg 130 en andra referensbild, vilken representerar säkerhetsom- rådet 10 längre tillbaka i tiden jämfört med vad den för- sta referensbilden gör. Därefter skapas i steg 140 en andra detektionskarta utifrån den aktuella bilden och den andra referensbilden. Den första och den andra detek- tionskartan kombineras i steget 150 till en gemensam detektionskarta. Denna ligger som underlag till ett be- slut om huruvida rörelsedetektion föreligger i steg 160.

Detta förfarande beskrivs i mer detalj i den svenska patentansökan med nummer SE 0102245-8 och sammanfattas nedan.

Den registrerade bilden behandlas dels med en NTS, dels med i steg 130 i fig 6. närtidsskillnadsalgoritm, en LTS, NTS fungerar som ett högpassfilter, i steg 110 i fig 6, långtidsskillnadsalgoritm, dvs att snabba för- ändringar kvarstår, medan långsammare förändringar fil- Sedan behandlas bilden, ljusförändringar filtreras bort medan fysiska föremål som treras bort. så att exempelvis rört sig kvarstår. Detta innebär att man får en indika- 10 15 20 25 30 35 523 547 14 tion på en rörelse av ett fysiskt föremål eller en scen- förändring.

Säkerhetsområdet 10 kan sägas vara en scen, som består av ett antal ytor med olika reflektansegenskaper.

En scenförändring förändrar uppsättningen av ytor, till exempel genom att ett föremål kommer in i området eller förflyttar sig i säkerhetsområdet från det att referens- bilden registrerades till det att den aktuella bilden registreras. En ljusförändring innebär att det infallande ljuset i scenen förändras, t ex genom att solen går i moln eller en lampa tänds. En ljusförändring påverkar olika ytor i olika grad beroende på deras reflektans- egenskaper.

Med LTS filtreras ljusförändringar bort, medan ett fysiskt föremål kvarstår. LTS och NTS kombineras, och i bästa möjliga mån kvarstår endast fysiska föremål i rör- else, medan andra felaktiga detektioner, såsom ljusför- ändringar, kan filtreras bort. På så sätt kan en rörelse detekteras. Övervakningsenheten 1 känner till i vilken position eller i vilket läge dörrbladet 4 befann sig i den före- gående registrerade bilden. Övervakningsenheten 1 under- söker i ett närområde av detta föregående läge i den aktuella bilden huruvida en rörelsedetektion föreligger för att på så sätt detektera om dörrbladet 4 ändrat läge sedan föregående bild registrerades, dvs om dörrbladet 4 befinner sig i ett öppnings-/stängningsförlopp.

En person som önskar passera dörranordningen 3 i pilens 14 riktning kommer först in i närvaroområdet 8, och rörelsesensorn 7 detekterar personens rörelse. En signal 17 (se fig 2) skickas från rörelsesensorn 7 till övervakningsenheten 1 om att en rörelsedetektion skett i närvaroområdet 8. Övervakningsenheten 1 skickar nu i sin tur en signal 15 till styrenheten 2, vilken signal 15 innefattar information om att rörelsesensorn 7 detekterat en rörelse och om övervakningsenhetens senaste beslut av- seende huruvida rörelsedetektion i säkerhetsområdet 10 10 15 20 25 30 35 523 547 15 föreligger eller ej. Informationen om rörelsedetektion i säkerhetsområdet 10 är viktig för att eliminera risken att någon träffas av dörrbladet 4 under ett öppningsför- lopp.

Om styrenheten 2 tar emot information om att en rör- elsedetektion i säkerhetsområdet 10 föreligger, beslutar den att avvakta med att skicka en signal 16 till dörr- motorn om att öppna dörrbladet 4. När övervakningsenheten 1 inte längre detekterar någon rörelse i säkerhetsområdet 10, skickar övervakningsenheten 1 signal 15 med informa- tion om detta till styrenheten 2. Styrenheten 2 skickar i sin tur då en signal 16 till dörrmotorn om att öppning av dörrbladet 4 ska påbörjas.

Under det påbörjade öppningsförloppet önskas fort- satt detektion av en rörelse i säkerhetsområdet 10.

Dörrbladets rörelse är inte intressant för rörelse- detektionen, och övervakningsenheten är därför anordnad att skilja dörrbladets 4 rörelse från andra föremåls rörelse.

För att klara av att skilja mellan dörrens rörelse och ett föremåls rörelse kan inledningsvis, innan över- vakningsenheten l tas i bruk, utföras ett särskilt in- stallationsförfarande. Övervakningsenheten 1 kan ha två funktionslägen, installationsläge och driftläge. Driftläget används när dörrsystemet är i bruk. Övervakningsenheten 1 har en inlärningsfas under vilken den befinner sig i installa- tionsläge. Inlärningsfasen, vilken beskrivs med hjälp av flödesschemat i fig 7, ett initialt steg 200. och övervakningsenheten registrerar i steg 220 en bild- startar från stängt dörrblad 4 i Dörrbladet 4 öppnas i steg 210, sekvens av säkerhetsomràdet 10 under öppningsförloppet, när inget annat stör bilden. Med uttrycket inget annat stör bilden menas t ex att inget främmande föremål finns i säkerhetsområdet 10 eller att ingen ljusförändring inträffar. Denna bildsekvens analyseras för att i steg 230 detektera dörrbladets 4 position under hela rörelsen. 10 15 20 25 30 35 523 547 16 Analysen kan ske på olika sätt. Enligt ett förfarande beräknas en differensbild mellan två i tiden närliggande bilder. exempelvis beskrivs i "Digital Image Processing” från 1992 av Rafael C. Gonzales och Richard E. Woods (ISBN 0-201-60078-1), på differensbilden för att förstärka dörrbladets 4 kanter som befinner sig i rörelse. Kanterna Sedan används ett kantdetektionsfilter, vilket i bilden identifieras och representeras med en centrum- linje genom mitten av dörren, som börjar i rotationsaxeln 18 och slutar där dörrbladet slutar. Centrumlinjen lagras i steg 240 med två koordinatpar. Ofta krävs dock fler än två koordinatpar, eftersom linsen förvränger bilden så att linjen inte blir helt rak. Det ena koordinatparet representerar rotationsaxeln 18 och det andra koordinat- paret representerar dörrbladets yttersta kant 19. Dörr- bladets 4 position i varje läge under öppningsfasen i en bild lagras på detta sätt och kommer att användas i driftläget. eftersom dörrbladets position i en bild inte skiljer sig Stängningsförloppet behöver ej registreras, från öppningsförloppet. Öppningsförloppet som påbörjats beskrivs med hjälp av flödesschemat i fig 8. Övervakningsenheten 1 arbetar såsom beskrivits ovan i fig 6 i stegen 100-160, men kommer nu också att detektera dörrbladets 4 rörelse i säkerhetsområdet. Övervakningsenheten 1 registrerar i ett steg 300 en bild. Övervakningsenheten 1 känner till om dörrbladet är stilla eller om det befinner sig i ett öppnings-/stäng- ningsförlopp genom att i steg 310 finna dörrbladets läge.

Detta kan göras genom att beräkna en differensbild mellan den aktuella bilden och den första och/eller andra refe- rensbilden, som beräknas i stegen 110 respektive 130 (se fig 6), och sedan utföra en kantdetektion på differens- bilden. Övervakningsenheten 1 har lagrat information om dörrbladets läge i den föregående registrerade bilden och vet därför att dörrbladets läge i den aktuella bilden kommer att vara samma som det lagrade läget eller vara 10 15 20 25 30 35 523 547 17 inom ett närområde mot öppet eller stängt läge från det lagrade läget. För att hitta dörrbladets läge försöker man detektera en rörelse i detta närområde i den kant- detekterade differensbilden. Om ingen rörelse detekteras har dörrbladets läge inte förändrats. Om en rörelse detekteras i detta närområde bestämmer övervakningsen- heten 1 dörrbladets 4 nya läge genom att uppskatta dörr- bladets 4 centrumlinje som börjar i rotationsaxeln 18 (eller och utåt till dörrbladets yttre kant 19.

Centrumlinjen definieras av koordinatparet för rotations- och ligger utmed en linje från rotationsaxeln 18 gångjärnsaxeln) axeln 18 och dörrbladets yttre kants 19 läge. Uppskatt- ningen sker med hjälp av de lagrade koordinaterna för dörrbladets olika lägen, vilka koordinater har mätts upp och lagrats vid installationen, som beskrivits ovan.

Dörrbladets 4 detekterade rörelse avlägsnas i ett steg 320 från den första och den andra detektionskartan, som skapas i steg 120 respektive 140 (se fig 6), och ger därmed inte upphov till en rörelsedetektion.

I steg 330 undersöks om ett nytt föremål kommit in i den registrerade bilden, såsom exempelvis en person. Om ett föremål detekteras i den gemensamma detektionskartan, som skapats i steg 150, beslutas att en rörelsedetektion i steg 340.

Det ovan beskrivna förfarande sker kontinuerligt för föreligger i säkerhetsområdet 10, att övervakningsenheten 1 direkt i steg 350 ska kunna skicka en signal 15 till styrenheten 2 om rörelsedetek- tion föreligger i säkerhetsområdet 10 som svar på en från rörelsesensorn 7 mottagen signal 17, vilket beskrivits ovan.

I detta fall får sålunda under öppningsförloppet styrenheten 2 information om att en rörelsedetektion föreligger och styrenheten skickar signalen 16 till dörr- motorn om att avbryta öppningsförloppet av dörrbladet. steg 360, rådet 10 ska dörrbladets 4 läge inte förändras. När över- Så länge föremålet registreras, i säkerhetsom- vakningsenheten 1 inte längre detekterar någon rörelse i 10 15 20 25 30 35 523 547 18 säkerhetsomràdet 10, skickar den i steg 370 en signal 15 om detta till styrenheten 2, som i sin tur skickar en signal 16 till dörrmotorn om att dörröppningen kan fort- sätta. Det kan också vara så att det inte längre finns något föremål i närvaroområdet 8, vilket innebär att dörröppning ej längre önskas. Styrenheten 2 skickar då en signal 16 till dörrmotorn om att dörrbladet 4 ska stängas, eftersom dörrbladet 4 befinner sig i ett läge någonstans mellan fullt öppet och stängt på grund av att öppningsförloppet tidigare avbrutits.

Ovan beskrivna förfarande kan också användas under stängning av dörrbladet 4.

I en alternativ utföringsform kan, såsom visas i fig Sa och 5b, övervakningsenheten innefatta två linsögon 12, 13. Genom att använda ytterligare ett linsöga uppfylls normen prENl2650. fokusera på avstånd och övervaka området framför dörr- bladet 4. era i närområdet och övervakar området bakom dörrbladet Det ena linsögat 12 är konstruerat att Det andra linsögat 13 är konstruerat att fokus- 4. När två linsögon 12, 13 används kan man välja att dela (bildkretsen), linsögat 12 använder ena halvan av bildkretsen och det den ljuskänsliga sensorn 23 så att det ena andra linsögat 13 använder den andra halvan av bildkrets- en. Det är också möjligt att använda en separat ljuskäns- I detta fall är det möjligt att placera övervakningsenheten 1 lig sensor 23 till respektive linsöga 12, 13. fritt, under förutsättning att man från det ena linsögat 12 ser framför dörrbladet och från det andra linsögat 13 ser bakom dörrbladet.

Det är också möjligt att förse övervakningsenheten 1 med en mekanisk konstruktion med motor, som vrider över- vakningsenheten eller enbart linsögat. Det innebär att linsögat ställs in så att det vid öppning av dörrbladet hela tiden ser området framför dörrbladet och vid stäng- ning av dörrbladet hela tiden ser området bakom dörrblad- et. I detta fall behövs endast ett linsöga. 10 15 20 25 30 35 523 547 19 Styrenhetens kommunikationsenhet 34 kan vara anord- nad att till övervakningsenheten 1 skicka en signal som kan innefatta information om dörrbladets 4 läge. Övervak- ningsenheten 1 behöver då inte beräkna dörrbladets 4 läge i den registrerade bilden.

Styrenheten 2 kan också vara integrerad med övervak- ningsenheten 1. Övervakningsenhetens l komponenter kan i detta fall användas, och alla beräkningar kan utföras i beräkningsenheten 21. Övervakningsenheten 1 kan direkt skicka en signal till dörrmotorn avseende huruvida dörr- bladet ska öppnas/stängas eller huruvida öppning/stäng- ning ska avbrytas. Detta innebär att övervakningsenheten innehåller all logik.

Det är i alternativa utföringsformer inte nödvändigt att utföra installationsförfarandet, utan detektering av dörrbladets öppning och stängning kan ske kontinuerligt när övervakningsenheten är i drift. Övervakningsenheten 1 kan användas även för andra typer av dörranordningar än den ovannämnda slagdörren.

Exempelvis kan den användas vid karuselldörrar.

Delområden Övervakningsenheten kan även användas vid skjutdörr- ar, eftersom det även här är viktigt att kunna skilja mellan ett föremàls rörelse och dörrbladets rörelse. Även för skjutdörrar finns det områden inom vilket det finns en risk för att en person kan träffas av dörren, och dessa områden blir därför också viktiga att övervaka I detta fall kan övervakningsenheten exempelvis monteras rakt ovanför under öppnings-/stängningsförfaranden. skjutdörren. I fig 10 visas en dörranordning 40 av typen skjutdörr. Skjutdörren innefattar två dörrblad 41. Över- vakningsområdet 42 är här det område som övervakningsen- hetens 43 ljuskänsliga sensor 23 övervakar. Övervaknings- enheten 43 kan vara av samma typ som beskrivits ovan med hjälp av fig 2 och stå i förbindelse med en styrenhet (ej visad) av den typ som beskrivits ovan med hjälp av fig 3. 10 15 20 25 30 35 523 547 20 Övervakningsenheten 43 kan använda väsentligen samma för- farande som beskrivits ovan för att detektera en rörelse. Övervakningsområdet 42 delas in i ett antal delom- (44, 45, 46, 47, 48). olika regler för vad som ska hända om ett främmande före- råden I de olika delområdena finns mål detekteras i respektive delområde.

Om ett främmande föremål detekteras inom ett första Detta innebär att om en rörelse från ett främmande föremål delområde 44 får inte dörranordningen 40 stängas. detekteras i det första delområdet 44 påbörjas ingen stängning av dörranordningen, och om dörranordningen är under stängning avbryts det pågående stängningsförloppet. Övervakningsenheten 43 skiljer mellan dörrbladens 41 rör- else och ett främmande föremåls rörelse.

Om en rörelse från ett främmande föremål detekteras i ett andra delområde 45 eller i ett tredje delområde 46, får inte en öppning av dörranordningen 40 påbörjas, och om dörranordningen är under öppning avbryts det pågående öppningsförloppet. Det andra delområdet 45 och det tredje delområdet 46 har samma utsträckning och regler på res- pektive sida. En fördel med att övervaka det andra och det tredje delområdet är att ingen riskerar att träffas av dörrbladen 41 under ett öppnings-/stängningsförlopp.

För att övervakningsenheten 43 ska kunna övervaka både det andra och det tredje delområdet 45 resp. 46 behövs en lins med stor öppningsvinkel eller flera linser enligt utföringsformen i fig 5b. En fördel med övervakningsen- heten är att det inte krävs några extra sensorer, såsom IR-sensorer, för att övervaka det andra eller det tredje delområdet. Detta medför mindre monteringsarbete och en kostnadseffektivare lösning. Det andra och tredje del- området kan sägas vara ett säkerhetsområde. Inom detta område måste övervakningsenheten skilja mellan dörrblad- ens rörelse och ett främmande föremåls rörelse. Övervak- ningsenheten kan väsentligen utföra samma installations- förfarande som beskrivits ovan för att lära sig dörrblad- ens 41 rörelse. 10 15 20 25 30 35 523 547 21 Om en rörelse från ett främmande föremål detekteras i ett fjärde delområde 47 ska dörranordningen 40 öppnas oberoende av rörelseriktning hos det främmande föremålet.

Om en rörelse från ett främmande föremål detekteras i ett femte delområde 48 ska dörranordningen 40 öppnas om det främmande föremålet rör sig mot dörranordningen 40, men om rörelsen är parallell med dörranordningen 40 på- verkar inte detektionen dörranordningen.

Det inses att en mängd olika modifieringar av den häri beskrivna utföringsformen av uppfinningen är möj- liga inom ramen för uppfinningen, vilken definieras i de efterföljande patentkraven.

Enligt en aspekt av uppfinningen avser denna ett förfarande vid bildbehandling för detektion av rörelse i ett säkerhetsområde, som omfattar en dörranordning, innefattande stegen att registrera en bild av säkerhetsomràdet; att under öppning/stängning av dörr- att skilja dörranordningens rörelse från ett föremåls rörelse; att anordningen detektera en rörelse i bilden; om ett föremåls rörelse detekteras besluta att rörelse- detektion föreligger; och att skicka en signal till en för öppning/stängning av dörranordningen avsedd styr- enhet.

Med detta förfarande kan dörranordningens rörelse särskiljas från ett föremåls rörelse. Om en detekterad rörelse härstammar från ett föremål, som exempelvis kan vara en person, ska övervakningsenheten besluta att rör- elsedetektion föreligger. Dörranordningens rörelse ger däremot inte upphov till ett beslut om att rörelsedetek- tion föreligger. En signal om beslutet kan skickas till logik i en styrenhet, som styr en dörrmotor för dörran- ordningens öppning/stängning.

Det kan räcka med att ett främmande föremål befinner sig i säkerhetsomràdet för att en signal ska skickas till styrenheten, dvs en signal kan alltså skickas även när ett främmande föremål är stilla i säkerhetsomràdet. 10 15 20 25 30 35 523 547 22 Förfarandet har dessutom väsentligen samma fördelar som beskrivits ovan.

Förfarandet kan tillämpas vid kan olika typer av dörranordningar, såsom exempelvis skjutdörrar, slagdörrar och karuselldörrar.

I en utföringsform innefattar förfarandet vidare steget att finna dörranordningens öppnings-/stängnings- läge i den registrerade bilden för användning i steget att skilja dörranordningens rörelse från ett föremåls rörelse.

Att finna öppnings-/stängningsläge innebär att be- räkna om dörranordningen är helt öppen, helt stängd eller om den befinner sig mellan dessa lägen. När man funnit dörranordningens läge kan dess rörelse uteslutas eller elimineras. Om någon ytterligare rörelse detekteras i bilden kan denna vara ett föremåls rörelse, varvid rör- elsedetektion kan beslutas.

Enligt ytterligare en utföringsform innefattar för- farandet vidare det inledande stegen att registrera en sekvens av bilder under ett helt öppnings-/stängnings- förlopp hos dörranordningen, att detektera dörranordning- ens rörelse i nämnda sekvens av bilder och att lagra dörranordningens detekterade rörelse för användning i steget att skilja dörranordningens rörelse från ett före- måls rörelse.

Dörranordningens rörelsedetektion kan med hjälp av den lagrade rörelsedetektionen elimineras i en analys av en aktuell bild, tionen från ett främmande föremål. och därmed kvarstår endast rörelsedetek- Dörranordningens läge kan erhållas med hjälp av denna lagrade information.

En fördel med att inledningsvis lagra dörranordning- ens rörelse är att detta sparar processorkraft, eftersom det krävs mindre beräkningar för att detektera dörrblad- ets rörelse i drift.

Enligt en utföringsform innefattar förfarandet vid- are steget att mottaga en signal innehàllande information om en rörelsedetektion i ett från säkerhetsområdet skilt 10 15 20 25 30 523 547 23 närvaroområde för att vid beslut om att ingen rörelse- detektion råder i säkerhetsområdet verkställa öppning/ stängning av dörranordningen.

Om en person detekteras i närvaroomràdet önskas en öppning/stängning av dörranordningen. För att inte någon ska träffas av dörranordningen när dörranordningen så- lunda är i rörelse, kontrolleras säkerhetsområdet, vilket är ett område nära dörranordningen, så att ingen person befinner sig här. Säkerhetsområdet kan övervakas konti- nuerligt, och när en dörröppning/dörrstängning önskas beaktas det senaste beslutet från övervakningsenheten avseende huruvida ett främmande föremål finns i området eller inte. På detta sätt kan även stillastående föremål i säkerhetsområdet detekteras.

I en annan utföringsform innefattar förfarandet steget att under öppning/stängning av dörranordningen avbryta öppningen/stängningen av dörranordningen, om en rörelsedetektion beslutas i säkerhetsområdet.

Säkerhetsomràdet övervakas under hela öppnings-/ stängningsförloppet, så att ingen kommer in i säkerhets- området under tiden. Om någon kommer in i säkerhetsom- rådet, ska öppningen/stängningen avbrytas.

Enligt en aspekt av uppfinningen avser denna en datorprogramprodukt innefattande programkod, som vid inläsning till ett minne och exekvering av en processor utför förfarandet enligt ovan.

Datorprogramprodukten har väsentligen samma fördelar som beskrivits ovan.

Claims (13)

10 15 20 25 30 35 523 547 24 PATENTKRAV

1. Övervakningsenhet (1) (23) övervakningsområde (9, innefattande en ljuskänslig sensor som är anordnad att registrera bilder av ett 10), k ä n n e t e c k n a d av en kommunikationsenhet (22) som är anordnad att (15) till en styrenhet (2) anordnad att öppna/stänga en dörranordning (3) (18) skicka en signal vilken är med åtmin- stone ett kring en rotationsaxel vridbart dörrblad (4), att övervakningsenheten är anordnad att placeras i nära anslutning till nämnda rotationsaxel (18), eller dess förlängning samt vidare innefattar en (21) öppning/stängning av dörranordningen (3) beräkningsenhet som är anordnad att under utföra dator- baserad analys av de registrerade bilderna, vilken analys skiljer mellan dörrbladets (4) rörelse och ett föremåls rörelse, och att om ett föremåls rörelse detekteras be- sluta att rörelsedetektion föreligger, varvid kommunika- (22) (15) till styrenheten (2), vilken signal innefattar informa- tionsenheten är anordnad att överföra en signal tion om rörelsedetektionen.

2. Övervakningsenhet enligt krav 1, varvid beräk- (21) övervakningsområdet (9, 10) ningsenheten vidare är anordnad att beräkna var i en detektion av ett föremåls rörelse sker.

3. Övervakningsenhet enligt krav 2, varvid övervak- (10), som finns i dörranordningens närområde, och varvid sig- (15) till styrenheten (2) formation huruvida ett föremåls rörelse detekterats i ningsområdet (9, 10) innefattar ett säkerhetsområde nalen vidare innefattar in- säkerhetsomràdet.

4. Övervakningsenhet enligt något av föregående krav, varvid styrenheten (2) är integrerad med övervak- ningsenheten (1). 10 15 20 25 30 35 523 547 25

5. Övervakningsenhet enligt något av föregående krav, varvid dörranordningen (3) innefattar en dörrkarm (5) vid vilken övervakningsenheten är anordnad.

6. Övervakningsenhet (l; 43) (23) övervakningsomràde (9, 10; innefattande en ljus- känslig sensor för registrering av bilder av ett 42), k ä n n e t e c k n a d av _ en beräkningsenhet (21), som är anordnad att utföra datorbaserad analys av de registrerade bilderna och att utifrån analysen besluta om rörelsedetektion föreligger 42), vidare är anordnad att skilja mellan i övervakningsområdet (9, 10; varvid beräk- (21) dörranordningens (4; 40) ningsenheten rörelse och ett föremåls rörelse samt att besluta att rörelsedetektion föreligger om ett föremåls rörelse detekteras och (22), innefattande information om rör- (2), att öppna/stänga en dörranordning (4; 40) en kommunikationsenhet som är anordnad att (15) elsedetektionen till en styrenhet skicka en signal vilken är anordnad och att över- vakningsenheten är anordnad i nära anslutning till en rotationsaxel (18), eller dess förlängning hos dörranord- ningen.

7. Övervakningsenhet enligt krav 6, varvid (21) 43).

8. Övervakningsenhet enligt något av kraven 6-7, beräkningsenheten är integrerad i övervak- ningsenheten (l; varvid övervakningsområdet (9, 10; 42) innefattar åtmin- (10; 45, 46), närområde, och om ett föremåls rör- (15) vidare information om att detektion skett i detta område. stone ett säkerhetsområde som finns i dörr- anordningens (4; 40) else detekteras i detta område innefattar signalen

9. Övervakningsenhet enligt något av kraven 6-8, (24) sorn (13) att registrera bilder i två riktningar. vidare innefattande en lins som möjliggör för sen-

10. Övervakningsenhet enligt något av kraven 6-9, vidare innefattande en mekanisk förflyttningsanordning (23) som möjliggör för nämnda sensor att registrera bild- 10 523 547 26 er framför dörrbladet vid öppning och bakom dörranord- ningen vid stängning.

11. ll. Övervakningsenhet enligt något av kraven 6-10, vidare innefattande en omställningsanordning som har ett inställningsläge och ett arbetsläge, varvid övervaknings- enheten är anordnad att i inställningsläget lära sig dörranordningens (3; 40) rörelse.

12. Övervakningsenhet enligt något av kraven 6-ll, varvid styrenheten (2) 43).

13. Dörrsystem innefattande en dörranordning (3; 40) är integrerad med övervaknings- enheten (l; och en övervakningsenhet (l; 43) 1-12. enligt något av kraven