JP2008174320A - エスカレーター監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】乗客の異常挙動を確実に検知できて低価格化を可能にするエスカレーター監視装置の提供。
【解決手段】上記課題は、撮影機によるエスカレーターの撮影画像からエスカレーターを利用する乗客の異常挙動を検出する異常挙動検出装置４を、エスカレーターの撮影画像の複数フレーム間における踏み段の画像と乗客の画像の動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段９と、エスカレーターの撮影画像の中で、乗客が乗っていない撮影画像より得られた動きベクトルを求めるとともに、その動きベクトルの範囲を算出して記録する正常時動きベクトル範囲記憶手段１１と、エスカレーターの撮影画像の中で、乗客が乗っている撮影画像より得られた乗客画像の動きベクトルと前記動きベクトルの範囲とを比較して当該乗客の挙動が異常であることを判別する動きベクトル判別手段１２とから構成することで、達成できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、エスカレーター監視装置に係り、特に、エスカレーターの撮影画像からエスカレーターを利用する乗客の異常挙動を検出するエスカレーター監視装置に関するものである。

従来、エスカレーターでは、乗客が走行する踏み段に乗っている間に、その乗客が転倒すると、他の乗客に衝突することで、多数の乗客が将棋倒しとなる事故に発展する危険性があった。そのために、エスカレーターの踏み段上での乗客の異常挙動、たとえば、乗客のふらつき、転倒、逆走などの挙動があった場合には、乗客への警告やエスカレーターの走行停止及び走行減速の制御が行えるエスカレーター求められていた。

そこで、従来、乗客の異常挙動を検出するエスカレーター監視装置としては、エスカレーターの乗客の流れを、画像データを基に監視して、乗客の転倒事故や転倒事故に至る乗客の挙動を検出すると警報を発するか若しくはエスカレーターの速度制御するようにしたものが知られていた（例えば、特許文献１参照）。さらに、乗客の異常挙動を検出するエスカレーター監視装置としては、画像処理機能を備えた撮像素子によってエスカレーターを撮影し、そのエスカレーターの画像処理結果を基に乗客の異常挙動を検出するようにしたものが知られていた（例えば、特許文献２参照）。
特開平５−３１９７６２号公報 特開２０００−２１１８７４号公報

しかしながら、上述した特開平５−３１９７６２号公報に記載されたエスカレーター監視装置では、エスカレーターの踏み段の走行方向（移動方向）への乗客の流れの異常を検出するものであって、エスカレーターの踏み段の走行方向（移動方向）とは異なる方向への乗客の動き、例えば、乗客のふらつきなどを検出することができないという問題があった。また、特開２０００−２１１８７４号公報に記載されたエスカレーター監視装置では、画像処理機能を備えた撮像素子を用いた高価なカメラを使用する必要があり、エスカレーターに既に設置されている監視カメラなどを利用ことができず、新たに、画像処理機能を備えた撮像素子を用いた高価なカメラを設置しなければならず、高価格のエスカレーター監視装置となってしまうという問題があった。

本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、乗客の異常挙動を確実に検知できて低価格のエスカレーター監視装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、撮影機によるエスカレーターの撮影画像からエスカレーターを利用する乗客の異常挙動を検出する異常挙動検出装置を包含するエスカレーター監視装置において、前記異常挙動検出装置を、前記エスカレーターの撮影画像の複数フレーム間における踏み段の画像と乗客の画像の動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と、前記エスカレーターの撮影画像の中で、乗客が乗っていない撮影画像より得られた動きベクトルを求めるとともに、その動きベクトルの範囲を算出して記録する正常時動きベクトル範囲記憶手段と、前記エスカレーターの撮影画像の中で、乗客が乗っている撮影画像より得られた乗客画像の動きベクトルと前記動きベクトルの範囲とを比較して当該乗客の挙動が異常であることを判別する動きベクトル判別手段とから少なくとも構成したことを特徴としている。

さらに、本発明は、前記動きベクトル判別手段によってエスカレーターを利用する乗客の挙動が異常であると判別されると、当該乗客への警告、当該乗客が撮影されている画像の記録、エスカレーターの踏み段の停止及び減速の制御の、少なくとも１つ以上が実行される構成としたことを特徴としている。

さらに、本発明は、前記異常挙動検出装置は、前記撮影画像の圧縮が実行される構成としたことを特徴としている。

本発明によれば、エスカレーターの踏み段に乗った乗客の、ふらつき、転倒、、逆走などの異常挙動を、正確に、かつ、確実に検知できて、しかも、低価格化を可能にするエスカレーター監視装置が得られる。

以下、本発明に係るエスカレーター監視装置の一実施形態を、図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るエスカレーター監視装置のブロック機能図である。図２は、本発明の一実施形態に係り、エスカレーター監視装置による撮影画像により得られるところの、エスカレーターに乗客が乗っていない場合の動きベクトルを説明するための模式図である。図３は、本発明の一実施形態に係り、エスカレーター監視装置による撮影画像により得られるところの、エスカレーターに乗客が正常に乗っている場合の動きベクトルを説明するための模式図である。図４は、本発明の一実施形態に係り、エスカレーター監視装置による撮影画像により得られるところの、エスカレーターに乗っている乗客のふらつきや転倒などの異常挙動した場合の動きベクトルを説明するための模式図である。図５は、本発明の一実施形態に係り、エスカレーター監視装置による撮影画像により得られるところの、エスカレーターに乗っている乗客が追い抜き逆走などの危険挙動した場合の動きベクトルを説明するための模式図である。図６は、本発明の一実施形態に係り、エスカレーター監視装置による異常挙動監視手順を示すフローチャートである。

図１に示す本発明の一実施形態に係るエスカレーター監視装置は、エスカレーター１の踏み段及びその踏み段に乗った乗客２を撮影する撮影機３と、この撮影機３によって得られた撮影画像からエスカレーター１を利用する乗客２の異常挙動を検出する異常挙動検出装置４と、異常挙動検出装置４から出力される挙動検知情報及び動画像データを記録する記録装置５と、異常挙動検出装置４から挙動検知情報が出力されるとエスカレーター１付近に設置されたスピーカー６Ａを介してエスカレーター１の踏み段に乗った乗客２に対する注意喚起や警告（警告音、警告音声を含む）を行う警報装置６と、異常挙動検出装置４から挙動検知情報が出力されるとその挙動検知情報の内容に応じてエスカレーター１の踏み段の走行停止若しくは走行速度の減速を制御するエスカレーター制御装置７とから少なくとも構成されている。撮影機３は、ビデオカメラからなる監視カメラからなり、エスカレーター１の踏み段全体及びその踏み段に乗った全ての乗客２を撮影できる位置に設置される。記録装置５は、ハードディスクやフラッシュメモリなどの不揮発性メモリからなっている。

異常挙動検出装置４は、図１に示すように、量子化手段８と、動きベクトル検出手段９と、多重化手段１０と、正常時動きベクトル範囲記憶手段１１と、動きベクトル判別手段１２とから少なくとも構成されている。量子化手段８は、撮影機３からの動画像（撮影画像）をディジタルデータに変換する機能を有している。動きベクトル検出手段９は、撮影機３からの動画像（撮影画像）のうち、連続する画像フレームにおける動きベクトルを検出する機能を有している。多重化手段１０は、量子化手段８と動きベクトル検出手段９からの出力を多重化して圧縮された動画像（撮影画像）データ（例えば、ＭＰＥＧ２、ＭＰＥＧ４、Ｈ２６３、Ｈ２６４など）として、記録装置５に出力する機能を有している。ここで、動きベクトルとは、最初のフレームに存在する人物や物体などの部分画像が、次のフレームにおいてどの方向に移動したかを示すベクトルをいう。なお、画像圧縮手段１３は、量子化手段８と動きベクトル検出手段９と多重化手段１０とによって構成されている。

正常時動きベクトル範囲記憶手段１１は、動きベクトル検出手段９の出力より正常時の動画像（撮影画像）より得られる正常時動きベクトル範囲を記憶する機能を有している。動きベクトル判別手段１２は、動きベクトル検出手段９からの動きベクトルの情報と正常時動きベクトル範囲記憶手段１１に記憶されている正常時動きベクトル範囲との比較結果から得られる挙動検知情報として、記録装置５、警報装置６及びエスカレーター制御装置７に出力する機能を有している。

次に、上記構成のエスカレーター監視装置によるより得られるところの、撮影画像Ｇ１〜Ｇ４と動きベクトルＺ１〜Ｚ５と動きベクトル範囲Ｗ１〜Ｗ３の内容を、図２〜図５を基に説明する。

図２は、エスカレーター１の踏み段が定常速度（上昇）で走行し、その踏み段に乗客２が乗っていない場合を撮影機３によって撮影した場合に得られるところの、踏み段画像１４が撮影された撮影画像Ｇ１とこの撮影画像Ｇ１から動きベクトル検出手段９によって得られた動きベクトルＺ１を示している。これら動きベクトルＺ１は、その動きベクトルＺ１の原点を共通として同一平面上にプロットすると、撮影機３のレンズの画角やエスカレーター１と撮影機３との距離により、正常時の動きベクトル範囲Ｗ１に示す範囲（以下、正常時動きベクトル範囲Ｗ１と称する。）に分布することになる。この正常時動きベクトル範囲Ｗ１は、正常時動きベクトル範囲記憶手段１１に記憶される。

図３は、エスカレーター１の踏み段が定常速度（上昇）で走行し、その踏み段に乗客２が乗っている場合を撮影機３によって撮影した場合に得られるところの、踏み段画像１４及び乗客画像１５が撮影された撮影画像Ｇ２とこの撮影画像Ｇ２から動きベクトル検出手段９によって得られた動きベクトルＺ２を示している。この場合の動きベクトルＺ２は、動きベクトルＺ１の原点を共通として同一平面上にプロットすると、エスカレーター１の踏み段と乗客２が等速度で走行（移動）しているため、正常時動きベクトル範囲記憶手段１１に記憶された正常時動きベクトル範囲Ｗ１内に分布する。これにより、エスカレーター１の踏み段に乗っている乗客の異常挙動が発生していないと判別される。

図４は、エスカレーター１の踏み段が定常速度（上昇）で走行し、その踏み段に乗っている乗客が、ふらつきなどの異常挙動した場合を撮影機３によって撮影した場合に得られるところの、踏み段画像１４及び乗客画像１５Ａ、１５Ｂが撮影された撮影画像Ｇ３とこの撮影画像Ｇ３から動きベクトル検出手段９によって得られた動きベクトルＺ３、Ｚ４を示している。そして、これら動きベクトルＺ３、Ｚ４を、動きベクトルＺ１の原点を共通として同一平面上にプロットすると、動きベクトルＺ３が、乗客画像１５Ａの乗客が泥酔状態や両手に荷物を持ったまま手摺を把持しない状態でふらついているために、かつ、動きベクトルＺが、乗客画像１５Ｂの乗客が転倒若しくは転落してために、それぞれ、正常時動きベクトル範囲Ｗ１外に大きく外れて分布することになる。これにより、エスカレーター１の踏み段に乗っている乗客の挙動が異常であると判別される。

図５は、エスカレーター１の踏み段が定常速度（上昇）で走行し、その踏み段に乗っている乗客が他の乗客を追い抜くことや逆走することなどの危険挙動した場合に得られるところの、踏み段画像１４及び乗客画像１５、１５Ｃが撮影された撮影画像Ｇ４とこの撮影画像Ｇ４から動きベクトル検出手段９によって得られた動きベクトルＺ５を示している。そして、この動きベクトルＺ５は、動きベクトルＺ１の原点を共通として同一平面上にプロットすると、エスカレーター１の踏み段と乗客画像１５Ｃの乗客が等速度で走行（移動）しているため、正常時動きベクトル範囲Ｗ１の上方に位置する動きベクトル範囲Ｗ２に分布することになる。この場合には、エスカレーター１の踏み段に乗っている乗客の異常挙動が発生していないと判別される。また、エスカレーター１の踏み段の走行（移動）方向とは逆方向に、乗客画像１５Ｃの乗客が走行した場合（逆走した場合）の動きベクトルＺ５は、正常時動きベクトル範囲Ｗ１の下方に位置する動きベクトル範囲Ｗ３に分布することになるので、この場合には、エスカレーター１の踏み段に乗っている乗客の挙動が異常であると判別される。

このように、動きベクトル検出手段９によって検出された動きベクトルＺ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５と正常時動きベクトル範囲記憶手段１１の記憶された正常時動きベクトル範囲Ｗ１とを比較して、動きベクトルＺ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５が正常時動きベクトル範囲Ｗ１内にあるか否かを知ることによって、エスカレーター１の踏み段に乗っている乗客の挙動が異常であるか否かを判別することができる。
次に、上記一実施形態に係るエスカレーター監視装置よる異常挙動監視手順を、図６に基づき、説明する。

まず、図６のステップＳ１において、エスカレーター１の踏み段が正常に走行しており、そのエスカレーター１の踏み段に乗客が乗っていない状態を、撮影機３で撮影することで、乗客無し画像が異常挙動検出装置４に送信されると、その異常挙動検出装置４の動きベクトル検出手段９によって、乗客無し画像の動きベクトルＺ１を検出する。

次いで、乗客無し画像の動きベクトルＺ１を検出すると、図６のステップＳ２に進み、エスカレーター１の踏み段が正常に走行しており、そのエスカレーター１の踏み段に乗客が乗っていない状態における乗客無し画像の動きベクトル定常範囲（以下、正常時動きベクトル範囲と称する。）を、正常時動きベクトル範囲記憶手段１１によって算出して、その正常時動きベクトル範囲記憶手段１１に記憶する。なお、図６のステップＳ１及びステップＳ２は、例えば、銀行等の開店時や交通機関の運行開始において、エスカレーター１を起動させて、そのエスカレーター１の踏み段の走行速度が一定になったタイミングで、実施するようにすればよい。

次いで、図６のステップＳ３において、エスカレーター１の踏み段が正常に走行しており、そのエスカレーター１の踏み段に乗客が乗っている状態を、撮影機３で撮影することで、乗客ありの撮影画像が異常挙動検出装置４に送信されると、その異常挙動検出装置４の動きベクトル検出手段９によって、乗客ありの撮影画像の動きベクトルＺ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５の何れか１つを検出する。

次いで、図３のステップＳ４に進み、図６のステップＳ３にて検出された動きベクトルＺ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５の何れか１つが、正常時動きベクトル範囲記憶手段１１に記憶された正常時動きベクトル範囲（定常範囲）を超えたか否かを、動きベクトル判別手段１２で判別する。その判別の結果、図６のステップＳ３にて検出された乗客画像１５、１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃの動きベクトルＺ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５が、正常時動きベクトル範囲（定常範囲）を超えないと判別された場合には、図６のステップＳ３に戻り、図６のステップＳ３及びステップＳ４を繰り返し実施する。また、判別の結果、図６のステップＳ３にて検出された動きベクトルＺ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５が、正常時動きベクトル範囲（定常範囲）を超えたと判別された場合には、図６のステップＳ５に進む。

次いで、図３のステップＳ５において、乗客画像１５、１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃの動きベクトルＺ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５が、予め定めた異常挙動の方向であるかを動きベクトル判別手段１２で判別する。そして、例えば、追い抜きを容認している場合には、図５に示す動きベクトルＺ５が、動きベクトル範囲Ｗ１と動きベクトル範囲Ｗ２の範囲内であるので、予め定めた異常挙動方向の動きベクトルでない（エスカレーター乗客の利用状態が正常である）と判別されて、図６のステップＳ３に戻り、図６のステップＳ３、ステップＳ４及びステップＳ５を繰り返し実施する。

最後に、図３のステップＳ５において、予め定めた異常挙動方向の動きベクトルであると判別された場合には、図３のステップＳ６に進み、警報装置６のスピーカー６Ａによる乗客への警告などやエスカレーター制御装置７による減速若しくは停止並びに記録装置５による画像記録を行う。乗客への警告としては、例えば、乗客のふらつきを示す動きベクトルＺ３が検出されている場合には、「手摺にお掴まり下さい。」という放送を流すことにより行われる。また、乗客の転倒を示す動きベクトルＺ４が検出されている場合には、エスカレーター１の踏み段の走行停止やその踏み段の走行速度の減速を行ったりすることにより、乗客の大怪我の発生を抑える。

上記構成のエスカレーター監視装置によれば、乗客２の動きベクトルを算出して、その動きベクトルが正常時動きベクトル範囲Ｗ１を逸脱している場合には、自動的に、エスカレーター１の踏み段に乗った乗客２に注意喚起や警告をしたり、あるいは、エスカレーター１の踏み段の走行停止やその踏み段の走行速度の減速を行ったりすることができ、乗客の大怪我の発生を抑止し得る。また、異常挙動検出装置４から出力される挙動検知情報等が記録装置５に記録保存させるので、その記録保存された挙動検知情報等を分析することによって、エスカレーター１の踏み段上における乗客の転倒などの事故の発生の原因を正確に把握することができる、すなわち、事故の発生が、エスカレーター１に設備に起因するのか、乗客２の利用方法（乗り方）に起因するのかを知ることができるため、その後のエスカレーター１の保守作業及び事故発生対策の改善に役立てることができる。

さらに、上記構成のエスカレーター監視装置によれば、エスカレーター１に予め設置されているところの監視カメラを利用することができるので、画像処理機能を備えた撮像素子を用いた高価なカメラを使用する必要がないため、低価格化を図ることができる。

上記一実施形態例では、記録装置５と警報装置６とエスカレーター制御装置７の三種類の装置を備えるようにしているが、これに限定されない。記録装置５と警報装置６とエスカレーター制御装置７のうちの、いずれかを一つ以上備えるようにしてもよい。

本発明の一実施形態に係るエスカレーター監視装置のブロック機能図である。 本発明の一実施形態に係り、エスカレーター監視装置による撮影画像により得られるところの、エスカレーターに乗客が乗っていない場合の動きベクトルを説明するための模式図である。 本発明の一実施形態に係り、エスカレーター監視装置による撮影画像により得られるところの、エスカレーターに乗客が正常に乗っている場合の動きベクトルを説明するための模式図である。 本発明の一実施形態に係り、エスカレーター監視装置による撮影画像により得られるところの、エスカレーターに乗っている乗客のふらつきや転倒などの異常挙動した場合の動きベクトルを説明するための模式図である。 本発明の一実施形態に係り、エスカレーター監視装置による撮影画像により得られるところの、エスカレーターに乗っている乗客が追い抜きなどの危険挙動した場合の動きベクトルを説明するための模式図である。 本発明の一実施形態に係り、エスカレーター監視装置による異常挙動監視手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ エスカレーター
２ 乗客
３ 撮影機
４ 異常挙動検出装置
５ 記録装置
６ 警報装置
６Ａ スピーカー
７ エスカレーター制御装置
８ 量子化手段
９ 動きベクトル検出手段
１０ 多重化手段
１１ 正常時動きベクトル範囲記憶手段
１２ 動きベクトル判別手段
１３ 画像圧縮手段
１４ 踏み段画像
１５、１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ 乗客画像
Ｇ１〜Ｇ４ 撮影画像
Ｚ１〜Ｚ５ 動きベクトル
Ｗ１〜Ｗ３ 動きベクトル範囲

Claims (3)

1. 撮影機によるエスカレーターの撮影画像からエスカレーターを利用する乗客の異常挙動を検出する異常挙動検出装置を包含するエスカレーター監視装置において、
   前記異常挙動検出装置を、前記エスカレーターの撮影画像の複数フレーム間における踏み段の画像と乗客の画像の動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と、前記エスカレーターの撮影画像の中で、乗客が乗っていない撮影画像より得られた動きベクトルを求めるとともに、その動きベクトルの範囲を算出して記録する正常時動きベクトル範囲記憶手段と、前記エスカレーターの撮影画像の中で、乗客が乗っている撮影画像より得られた乗客画像の動きベクトルと前記動きベクトルの範囲とを比較して当該乗客の挙動が異常であることを判別する動きベクトル判別手段とから少なくとも構成したことを特徴とするエスカレーター監視装置。
2. 前記動きベクトル判別手段によってエスカレーターを利用する乗客の挙動が異常であると判別されると、当該乗客への警告、当該乗客が撮影されている画像の記録、エスカレーターの踏み段の停止及び減速の制御の、少なくとも1つ以上が実行される構成としたことを特徴とする請求項１記載のエスカレーター監視装置。
3. 前記異常挙動検出装置は、前記撮影画像の圧縮が実行される構成としたことを特徴とする請求項１若しくは２記載のエスカレーター監視装置。

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