CN101585478A - 电梯门的安全装置和安全控制方法 - Google Patents

Abstract

提供一种具有高可靠性的电梯门的安全装置，其在使用摄像机等摄像装置获取出入口图像时，可通过图像处理来可靠地掌握电梯门的动作，不会将正在关闭中的电梯门判断为异物。该安全装置具有：摄像机，其设置在出入口框架的上部，用于拍摄包括电梯门和门坎等在内的出入口附近的区域；图像处理装置，其对来自该摄像机的图像进行处理并判断是否存在异物；以及电梯门开闭控制装置，其使用图像处理装置的异物检测信号来控制电梯门的开闭动作，其中在电梯门的前侧边缘设置可确认开闭中的电梯门的动作位置的标识部分，将异物检测区域设置在随着电梯门的开闭而移动的该等标识部分的内侧，由此可提供不会将电梯门错误地检测为异物的高可靠性的电梯门安全装置。

Description

电梯门的安全装置和安全控制方法

技术领域

本发明涉及一种检测夹在电梯出入口电梯门中的异物以便将事故防患于未然的安全装置和安全控制方法。

背景技术

作为检测位于电梯出入口附近的异物以防止发生冲撞和被夹住等的安全装置，例如具有在垂直方向上以规定的间隔朝向电梯门的一侧照射光线的光发射器以及设置在与电梯门相对的一侧的光检测器。当光线被遮住时，使电梯门保持打开状态，或者如果电梯门正在进行关闭动作时，则使电梯门停止关闭动作并重新进行打开动作。

该安全装置，在发生了乘客快速穿过正在关闭的电梯门乘入电梯的情况或者因推着小推车等乘电梯而使得上电梯的时间过长等情况时，能够作出充分的反应，但是该安全装置检测不到不会挡住光线的小型物体。例如，在乘客牵着带狗链的狗乘电梯时，如果电梯门在狗先乘入了电梯轿厢而乘客还没有乘入电梯轿厢的状态下关闭了时，可能发生电梯轿厢在这一状态下进行升降的情况。这是由于狗链太细而不足以遮住上述安全装置的光线的缘故。

作为能够适应上述情况的现有的电梯门安全装置，例如有专利文献1所公开的使用了监视摄像机的电梯门安全装置。在该安全装置中，为了检测夹在电梯门中的异物，在电梯门的上方设置了摄像机，通过对电梯门的开闭通道的空间进行摄像来检测有无异物。具体的方法是，根据电梯门电动机的旋转来检测电梯门的开闭度，并将电梯门的开闭度细分为多个开闭度，同时以细分后的开闭度为单位将检测到的图像与没有异物存在时的基本图像进行比较，在发现图像存在差异时判断为存在异物，使电梯门保持打开状态，或者如果电梯门正在进行关闭动作时，则使电梯门停止关闭动作并重新进行打开动作。

专利文献1日本国专利特公平1-47388号公报

专利文献1中的现有技术被设置成例如在电梯门关闭的过程中以细分后的电梯门开闭度为单位将检测到的图像与对应的基本图像进行比较。并且，通过与开闭电梯门的电梯门电动机连接的脉冲生成装置和对该脉冲信号进行计数的脉冲计数器来检测电梯门的动作。因此，当电梯门与门坎之间夹入了异物时，可能会出现电梯门无法进行规定的动作的情况，此时，虽然电梯门电动机在旋转，但由于向电梯门传递驱动力的机构发生打滑，从而与电梯门的开闭度之间会产生不一致。其结果，由于不能正确地进行图像的比较，所以在判断有无异物存在时可能作出错误的判断。

发明内容

本发明的目的在于提高通过图像处理来判断有无异物存在的电梯门安全装置的可靠性。

本发明的一个方面提供了一种电梯门的安全控制，在该安全控制中，通过对设置在电梯出入口上部的用于拍摄所述出入口附近区域的摄像机拍摄到的图像信息进行图像处理并判断是否存在异物，以及使用该异物检测的输出信号来控制电梯门的开闭动作，以此执行电梯门的安全控制，该安全控制的特征在于，在所述摄像机的摄像区域内，在所述电梯门的前侧边缘或者前侧边缘的附近设置标识部分，并且以来自所述摄像机的图像信息中的所述标识部分为基准决定所述异物检测的图像处理区域。

在本发明的优选实施方式中，所述标识部分设置在电梯门的前侧边缘，并且该标识部分的颜色或者反射率与电梯门的前侧边缘的颜色或者反射率不同。

此外，在本发明的优选实施方式中，在电梯门进行关闭动作的过程中，在图像处理区域内，以规定的时间间隔识别所述标识部分的位置，并使用该识别位置来缩小图像处理区域的范围。

另外，在本发明的优选实施方式中，具有：标识部分基准位置存储装置，该标识部分基准位置存储装置预先存储电梯门全开状态下的标识部分的基准位置；以及标识部分位置异常判断装置，该标识部分位置异常判断装置将图像识别装置识别到的电梯门全开状态下的标识部分的位置与预先存储的电梯门全开状态下的标识部分的基准位置进行比较，并且在该比较的结果表明存在差异时，输出异常信号。

并且，在本发明的优选实施方式中，所述图像识别装置具有改变摄像方向的驱动机构；当图像识别装置识别到的电梯门全开状态下的标识部分的位置出现了异常时，由所述驱动机构来修正图像识别装置的朝向。

发明效果

根据本发明的优选实施方式，能够提供一种具有高可靠性的电梯门安全装置，其通过正确地掌握电梯出入口的电梯门的动作并进行图像处理，能够提高检测有无异物时的检测精度。

附图说明

图1是表示本发明一实施方式的电梯的电梯门安全装置的结构示意图。

图2是表示本发明一实施方式的电梯的电梯门安全装置的异物检测区域的说明图。

图3是本发明一实施方式的图像处理装置的方块图。

图4是本发明一实施方式的图像处理控制流程图。

图5是本发明一实施方式的异物检测区域的更新方法的说明图。

图6是本发明一实施方式的异物检测区域的更新流程图。

图7是表示本发明一实施方式的标识部分的设置位置的图。

图8是表示本发明的其它实施方式的摄像机的设置位置的图。

符号说明

1摄像机(摄像装置)

2图像处理装置

201电梯门位置处理部分

202异物处理部分

3电梯门开闭控制装置

4电梯门驱动装置

5警报装置

6，10标识部分

22，50，51，52异物检测区域

34摄像区域

具体实施方式

图1是表示本发明一实施方式的电梯门安全装置的结构示意图，图中包括从电梯门的出入口朝电梯轿厢侧观察的视图。电梯轿厢门8、12为中分式电梯门，各扇电梯门分别在左右方向上开闭。作为电梯门的安全装置，设置有如下装置。首先，具有设置在电梯轿厢门8、12的出入口框架7、9、11的上方中央的对出入口附近区域进行摄像的CCD摄像机等的摄像装置(以下称为“摄像机”)1以及根据该摄像机1拍摄的图像信息来判断有无异物的图像处理装置2。此外，还具有根据有无异物来控制电梯门8、12开闭动作的电梯门开闭控制装置3以及用于开闭电梯门8、12的电梯门驱动装置4。

此外，在电梯轿厢门8、12的前侧边缘附近(优选在前侧边缘)设置标识部分6、10，标识部分6、10能够通过摄像机1与其它部分明确地区分开来。摄像机1被设定为在电梯门全开的状态下其摄像区域能够将标识6、10纳入其视场内。

另外，设置有用于通知摄像机1是否发生了设置异常的警报装置5，在摄像机1发生了异常时，警报装置5将异常信号发送到未图示的监视中心。

图2是本发明一实施方式的电梯门安全装置的异物检测区域的说明图，其是从电梯轿厢的上方往下观察到的摄像机1的摄像区域的示意图。为了检测到出入口的异物30，摄像机1朝向下方安装。如上所述，将应纳入摄像机1视场的区域设定为摄像区域34，该摄像区域34在电梯门全开的状态下包括标识部分6、10。将该摄像区域34中的应检测异物的区域作为异物检测区域22。摄像区域34只要包括异物检测区域22便可，因此，也可以将摄像区域34的视场设置成比图示的视场更大。

异物检测区域22在横向(电梯门的开闭方向)上的范围，在电梯轿厢门8、12以及电梯门厅门25、35全开的状态下，包括含门坎21、31在内的出入口的全部宽度以及电梯轿厢门8、12和电梯门厅门25、35的前侧边缘20、24、26、33的一部分。例如，可以将该范围设置成包括从地板面起到电梯门高度的1/2以上为止的区域。将异物检测区域22在纵向(上下方向)上的范围设定为包括电梯门厅地板部分23和电梯轿厢地板部分29的一部分。

在本实施方式中，由于设置在电梯轿厢门8、12前侧边缘的标识部分6、10被设置在异物检测区域22的外侧，因此，根据当前所获得的图像信息对该等标识部分6、10进行识别，由此将异物检测区域22设定在该等标识部分的内侧。

为了通过摄像机1以及图像处理装置2可靠地进行识别，标识部分6、10例如采用与电梯门的前侧边缘26、33不同颜色的构件构成，并通过粘合剂等粘接。或者标识部分6、10也可以采用光反射率与电梯门的前侧边缘26、33的光反射率不同的构件构成。

图3是表示本发明一实施方式的图像处理装置2结构的方块图。图像处理装置2由通过识别电梯门的位置来掌握图像识别装置的设置状态的电梯门位置处理部分201以及判断规定的区域内是否存在异物的异物处理部分202构成。

电梯门位置处理部分201除了具有接受从摄像机1发送的图像信息的图像信息接收部分46以外，还具有根据接收到的图像信息来识别电梯门位置的电梯门位置识别部分47、存储有电梯门基准位置的电梯门基准位置存储部分48、用于将所述电梯门的基准位置与当前的电梯门位置进行比较的电梯门位置比较部分49以及根据该比较的结果向警报装置5发送规定的控制信号的比较结果处理部分50。

另一方面，异物处理部分202除了具有根据电梯门的位置对图像处理区域进行运算的图像处理区域修正部分42以外，还具有存储在没有异物存在的状态下取得的基本图像的基本图像存储部分40、存储每隔规定间隔发送来的输入图像的输入图像存储部分41以及对基本图像和输入图像进行比较并提取差异的图像差异运算部分43。此外，还具有使用图像差异运算部分43的结果来判断是否有异物存在的异物判断部分45以及根据该异物判断部分45的判断结果向电梯门开闭控制装置3发送规定的控制信号的判断结果处理部分44。

以下参照图3和图4对异物检测动作进行说明。

图4是表示本发明一实施方式的图像处理装置的控制动作的流程图。首先，在步骤401中，在使用电梯时获取电梯门处于全开状态并且没有异物存在的基本图像并将获取的图像存储在基本图像存储部分40中。在电梯轿厢到达目的地楼层后并且电梯门处于全开的状态下，通过摄像机1将最新的输入图像发送到图像处理装置2中，并且通过图像处理区域修正部分42将该输入图像存储在输入图像存储部分41中(步骤402)。

在步骤403中，确认所获取的输入图像中的标识部分6、10的坐标，并在步骤404中，在该等标识部分6、10的坐标的内侧设定新的异物检测区域22或者对原来的异物检测区域22进行更新。

然后，在步骤405中，对预先存储在基本图像存储部分40中的基本图像和存储在输入图像存储部分41中的最新的输入图像进行比较，并在步骤406中，通过图像差异运算部分43来运算两个图像是否存在差异。具体的方法是，例如对两个图像中的各个对应的像素进行比较，并提取像素值的差异在规定值以上的像素。之后，判断所提取的像素之间的连续性，判断的结果是，如果在规定的区域内连续存在规定大小以上的像素群时，将其作为异物提取。

规定区域是指从电梯门厅地板一直延伸到电梯轿厢地板为止的区域。也就是说，从安全角度考虑，在有异物横跨上述区域的状态下，使电梯门关闭并且随后使电梯轿厢开始升降是不适宜的。例如，在乘客牵着带狗链的狗乘电梯时，如果电梯门在狗先乘入了电梯轿厢而乘客还没有乘入电梯轿厢的状态下关闭并且电梯轿厢随后开始升降的话，可能会导致宠物或者乘客受伤。

在判断为在规定的区域内存在异物时，进入步骤407，通过判断结果处理部分44向电梯门开闭控制装置3发送将电梯门保持在打开状态的信号。并且返回步骤402，以规定的间隔获取下一个输入图像。另一方面，在异物判断部分45判断为规定区域内没有呈连续状态的异物时，进入步骤408，通过判断结果处理部分44向电梯门开闭控制装置3发送使电梯门关闭的信号。此后，返回步骤402，在电梯门进行关闭动作的过程中以规定的间隔获取下一个输入图像。在步骤409中反复进行以上的动作，直到确认电梯门完全关闭为止。

图5是本发明一实施方式的异物检测区域的更新方法的说明图。从电梯门全开状态开始一直到电梯门完全关闭为止，在这一期间反复进行如上所述的出入口的异物检测动作。因此，在进行检测时，应避免将正在进行关闭动作的电梯门判断为异物。

图5(a)表示电梯门处于全开状态时的异物检测区域，在图5(a)中，由图像处理装置识别到的标识部分6、10的距离基准位置的坐标分别为P1(x0，y0)、P2(x1，y1)。由于只需根据该等坐标将异物检测区域51设定在标识部分6、10的内侧且与标识部分6、10相距规定距离即可，因此，将呈四边形的异物检测区域51的左下方坐标P3以及右上方坐标P4决定为(x0+Δx0，y0-Δy0)、(x1-Δx1，y1+Δy1)。

图5(b)表示电梯门进行关闭动作这一过程中的异物检测区域52。当所识别到的标识部分6、10的坐标P7、P8为(x2，y2)、(x3，y3)时，与电梯门全开状态时的标识部分6、10与异物检测区域51之间的关系一样地进行设定，将异物检测区域52的左下坐标P7以及右上坐标P8决定为(x2+Δx0，y2-Δy0)，(x3-Δx1，y3+Δy1)。

图6是表示本发明一实施方式的异物检测区域的更新方法的流程图。

首先，在步骤601中，通过图像处理装置获取电梯门全开状态时的图像。然后，在步骤602中，根据与电梯门前侧边缘之间的色差或亮度差等找到标识部分的坐标，在步骤603中将找到的坐标与预先存储的电梯门的初期坐标进行比较。此时，在判断为具有规定量以上的差异时，判断摄像机的安装方向由于恶作剧或地震等原因发生了偏移，或者电梯门因故没能达到全开状态，进入步骤606，向监视中心发送警报。作为没能达到全开状态的原因，例如有驱动传导机构的故障或者门坎与电梯门之间混入了异物而导致打开动作出现了故障等。

在步骤603中，判断电梯门初期位置为正常时，在步骤604中获取最新的输入图像并将其存储。此后，在步骤605中，从输入图像读取标识部分的坐标，在步骤607中通过在图5中进行了说明的处理方法来更新异物检测区域。

之后，进入异物检测处理流程，在步骤608中，通过在图4作了说明的流程来判断是否存在异物。在步骤609中，反复进行以上的动作，直到电梯门的关闭动作结束。

如上所述，在本实施方式中，随着电梯门的关闭动作来缩小异物检测区域的范围。其结果，不会将正在进行关闭动作的电梯门判断为异物。此外，由于不使用来自驱动装置的信号而直接通过图像识别装置来读取电梯门上的标识部分的坐标，所以能够准确地掌握电梯门的状态。

此外，通过预先设定电梯门的初期位置坐标，能够判断摄像机的设置朝向是否发生了异常，所以维修工作变得方便。

并且，通过使摄像机具有驱动机构，在设置状态发生了偏移时，能够修正朝向，从而能够减少维修人员的作业强度。

图7是本发明一实施方式的标识部分的设置位置的说明图。由于该说明图表示的是全开状态，图中看不见电梯门8、12以及标识部分6、10，所以通过虚线对其进行表示。

在将出入口部分的异物、尤其是绳状异物作为检测对象时，该种检测对象可以列举出宠物锁、吸尘器的电源线和跳绳用的绳子等。在将上述物体作为检测对象时，异物检测区域53在出入口处的高度H3只要能够保证在1m左右即可。普通电梯的出入口高度H1一般为2m～2.5m。因此，可以将异物检测区域53在出入口处的高度H3设定在出入口高度H1的大约一半左右。

其中，将标识部分6、10的设置高度H2设定成比异物检测区域在出入口处的高度H3高，即设定在距离地板表面1m以上的位置。这是为了能够准确地对标识部分6、10进行识别。设定在较高的位置，由于离摄像机近，所以摄像机识别起来比较容易。此外，还具有能够减轻外部光线的干扰，能够防止因与小推车等发生接触而受伤或者剥落，以及能够防止因恶作剧而受到损伤等的效果。

普通电梯的出入口宽度W一般在1m左右，宽幅电梯的宽度大致也在2.5m以下。为了对上述异物检测区域53以及包括标识部分的区域54进行识别，摄像机1的视场角TH1在正常情况下大约为55度，而在出入口较宽的电梯中则在135度以上。摄像机1可以设置在上部出入口框架的附近。此外，如果使用分辨率为640×480dpi规格的摄像机，则能够识别出直径为3mm左右的绳状异物。

本发明的电梯门安全装置用于旁开式电梯门时也不存在任何问题。

图8表示将本发明的电梯门安全装置应用在旁开式电梯门时的情况，图8是从电梯轿厢侧观察电梯门出入口时的视图。

出入口部分由出入口框架60、62以及65围住。电梯门66是朝右侧打开的旁开式电梯门。并且，电梯门66的前侧边缘设置有标识部分64。摄像装置63设置在电梯门66完全关闭时与电梯门66接触的这一侧的出入口框架60的上方，其方向被设置成能够拍摄到包括标识部分64在内的出入口的整个宽度区域61。

电梯门安全装置的动作可以与中分式电梯门时的动作相同。但是，由于标识部分只设置在一侧，所以，在电梯门关闭过程中进行图像处理区域的更新时，只根据电梯门移动侧的移动情况来进行更新。

Claims (11)

1.一种电梯门的安全装置，该电梯门的安全装置具有：摄像机，该摄像机设置在电梯出入口的上部，用于拍摄所述出入口附近的区域；异物检测单元，该异物检测单元对该摄像机拍摄的图像信息进行图像处理并判断是否存在异物；以及电梯门安全控制单元，该电梯门安全控制单元使用该异物检测单元的输出信号来控制电梯门的开闭动作，所述电梯门的安全装置的特征在于，

所述电梯门的安全装置还具有标识部分和异物检测区域决定单元，所述标识部分设置在所述摄像机的摄像区域内并且位于所述电梯门的前侧边缘或者前侧边缘的附近，所述异物检测区域决定单元以来自所述摄像机的图像信息中的所述标识部分为基准决定所述异物检测单元的异物检测区域。

2.如权利要求1所述的电梯门的安全装置，其特征在于，

所述标识部分设置在所述电梯门的前侧边缘，并且该标识部分的颜色或者反射率与所述电梯门的前侧边缘的颜色或者反射率不同。

3.如权利要求1所述的电梯门的安全装置，其特征在于，

所述异物检测区域决定单元具有将所述标识部分的内侧的区域决定为异物检测区域的单元。

4.如权利要求1所述的电梯门的安全装置，其特征在于，

所述标识部分设置在比地板表面高1米以上的位置上。

5.如权利要求1所述的电梯门的安全装置，其特征在于，

所述电梯门的安全装置还具有：基准位置存储装置，该基准位置存储装置预先存储所述电梯门处于全开状态下的所述标识部分的基准位置；比较单元，该比较单元对所述摄像机在电梯门全开状态下获得的当前的图像信息中的所述标识部分的位置和所述基准位置进行比较；以及摄像区域异常判断单元，当上述比较的结果表明存在规定的差异时，该摄像区域异常判断单元判断在所述摄像机的摄像区域中出现了异常。

6.如权利要求5所述的电梯门的安全装置，其特征在于，

所述电梯门的安全装置还具有：驱动机构，该驱动机构用来改变所述摄像机的朝向；控制单元，该控制单元用来控制该驱动机构；以及摄像机朝向修正单元，当所述摄像区域异常判断单元判断在所述摄像机的摄像区域中发生了异常时，该摄像机朝向修正单元通过所述控制单元和所述驱动机构来修正所述摄像机的朝向。

7.如权利要求1所述的电梯门的安全装置，其特征在于，

所述电梯门的安全装置还具有：基准图像信息存储单元，该基准图像信息存储单元用来存储在所述电梯门处于全开状态下获得的没有异物存在的基准图像信息；识别单元，该识别单元根据所述摄像机在电梯门进行关闭动作的过程中获得的图像信息以规定的间隔来识别所述标识部分的位置；比较单元，该比较单元根据以上述间隔获得的所述标识部分的位置信息，缩小以上述间隔获得的来自所述摄像机的图像信息的范围，并将缩小后的来自所述摄像机的图像信息与相同地缩小的区域的所述基准图像信息进行比较；所述异物检测单元，当上述比较的结果表明存在规定的差异时，该异物检测单元判断有异物存在；以及所述电梯门安全控制单元，其使用该异物检测单元的输出信号使所述电梯门停止关闭动作。

8.如权利要求1所述的电梯门的安全装置，其特征在于，

所述电梯门为旁开式电梯门，所述摄像机设置在所述旁开式电梯门的关闭端的上方，使得能够在从所述旁开式电梯门的关闭端起算一直到设置在所述旁开式电梯门的前侧边缘的所述标识部分为止的范围内对出入口进行摄像。

9.一种电梯门的安全控制方法，具有以下步骤：异物检测步骤，在该异物检测步骤中，对设置在电梯出入口上部的用于拍摄所述出入口附近区域的摄像机所拍摄到的图像信息进行图像处理并判断是否存在异物；电梯门安全控制步骤，在该电梯门安全控制步骤中，使用该异物检测步骤的输出信号来控制电梯门的开闭动作，所述电梯门的安全控制方法的特征在于，

所述电梯门的安全控制方法还具有：在所述摄像机的摄像区域内，在所述电梯门的前侧边缘或者前侧边缘的附近设置标识部分的步骤；以及以所述摄像机拍摄到的图像信息中的所述标识部分为基准决定所述异物检测步骤的异物检测区域的异物检测区域决定步骤。

10.如权利要求9所述的电梯门的安全控制方法，其特征在于，

所述标识部分设置在所述电梯门的前侧边缘，并且所述标识部分的颜色或者反射率与所述电梯门的前侧边缘的颜色或者反射率不同。

11.如权利要求9所述的电梯门的安全控制方法，其特征在于，

所述异物检测区域决定步骤具有将所述标识部分的内侧的区域决定为异物检测区域的步骤。

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