JP2008257513A - 異常状態監視装置およびエレベータシステム - Google Patents

Abstract

【課題】建物内の部屋や乗り物等の壁で仕切られた個室空間やエレベータのかご内で急病や犯罪行動等の異常状態を自動監視することができ、異常状態の内容や緊急度、重要性に応じた適切な保守サービスを提供することができる異常状態監視装置を提供する。
【解決手段】異常状態監視装置１４において、壁で仕切られた個室空間１１の床面に設置された床面の圧力分布を感知する状態検出部１２からの圧力分布情報を入力とするセンサ情報監視部１５と、センサ情報監視部１５に入力された圧力分布の情報に基づいて、個室空間１１内の状態を判定する状態判定部１７とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、建物内の部屋や乗り物等の壁で仕切られた個室空間（例えば、エレベータのかご内、病院での病室、トイレ内など）における異常状態を監視する異常状態監視装置に関し、特に、個室空間内において、病気等で倒れた人の自動検知技術や犯罪行動に対する自動検知技術、その警告技術と遠隔監視技術に関するものである。

従来、例えば、特開２００４−５９２０９号公報（特許文献１）に記載のように、建物の部屋や廊下、エレベータのかご内の自動監視や病院等の病室、トイレにおける異常を早期に自動検知する技術として、カメラからの画像を解析し、その解析結果から転倒や犯罪行為等の異常状態を検出する技術があった。

これは、カメラで取得された画像データを解析し、その動きを特徴量として抽出し、その結果を元に異常な動作かどうかを判定し、必要があれば警告するものである。最近の防犯意識の高まりから、特にエレベータ内での犯罪行為に対する自動監視に用いられることが増加している。

また、エレベータでは、ドア部分やモータの駆動部、かご内の重量検知等、各種センサが取り付けられている。その中で、例えば、特開２００２−６８６１８号公報（特許文献２）に記載のような、乗り心地やかごの異常な負荷を検知するために、圧電素子による負荷監視技術があった。
特開２００４−５９２０９号公報 特開２００２−６８６１８号公報

しかしながら、特許文献１に記載のように、カメラを設置し、そのカメラからの画像データを解析して異常行動を監視するシステムは、犯罪行為から病気等による転倒者の発見を可能にしているが、カメラを使用することから、個人のプライバシーを求められるところでは、使用者に対する配慮が必要となる。多くの人が同時に使用する空間でのカメラは、防犯効果を高めることになるが、家庭用エレベータや、病室、トイレ等では、カメラの設置を躊躇する場合がある。実際のシステムでは、カメラからの画像をそのまま配信することがないよう実現することは可能だが、カメラで監視されているという感覚が問題となる場合がある。

また、特許文献２に記載のように、圧電素子による負荷監視技術だけだは、エレベータの負荷を検出することにより、エレベータの負荷の異常は検出できるが、エレベータ内部の人間の異常状態を検出することができない。また、エレベータ以外の個室空間には適用できない。

そこで、本発明の目的は、建物内の部屋や乗り物等の壁で仕切られた個室空間やエレベータのかご内で急病や犯罪行動等の異常状態を自動監視することができ、異常状態の内容や緊急度、重要性に応じた適切な保守サービスを提供することができる異常状態監視装置およびエレベータシステムを提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

本発明による異常状態監視装置は、壁で仕切られた個室空間の床面に設置された床面の圧力分布を感知する状態検出部からの圧力分布情報を入力とするセンサ情報監視部と、センサ情報監視部に入力された圧力分布の情報に基づいて、個室空間内の状態を判定する状態判定部とを備えたものである。

また、本発明によるエレベータシステムは、エレベータのかご内の床面の圧力分布を感知する状態検出部と、状態検出部からの圧力分布情報を入力とするセンサ情報監視部と、センサ情報監視部に入力された圧力分布の情報に基づいて、エレベータのかご内の状態を判定する状態判定部とを備えたものである。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。

本発明によれば、建物内の部屋や乗り物等の壁で仕切られた個室空間やエレベータのかご内で急病や犯罪行動等の異常状態を自動監視することができ、異常状態の内容や緊急度、重要性に応じた適切な保守サービスを提供できる。

また、本発明によれば、エレベータシステムにおいては、保守サービスの高度化による製品価値の向上も図れ、さらに、遠隔監視技術との連携により、保守サービスの向上が期待でき、製品保守に対する付加価値となる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

（実施の形態１）
図１および図２により、本発明の実施の形態１に係る異常状態監視装置の構成について説明する。図１は本発明の実施の形態１に係る異常状態監視装置の構成を示す構成図、図２は本発明の実施の形態１に係る異常状態監視装置の異常状態の警告表示例を説明するための説明図である。

図１において、異常状態監視装置１４は、建物内の部屋や乗り物等の壁で仕切られた個室空間１１の異常状態監視を行っており、個室空間１１内には、その床面に圧力分布を検出できる圧力センサ等の状態検出部１２が設置され、センサＩ／Ｆ処理部１３を介して個室空間１１と異常状態監視装置１４が接続され、異常状態監視装置１４からの情報を表示情報や音声等に変換し通知する出力Ｉ／Ｆ部２１が設けられている。

また、異常状態監視装置１４は、センサＩ／Ｆ処理部１３を介して入力された状態検出部１２からのデータを計測し、解析可能なデジタルデータ形式に変換するセンサ情報監視部１５、センサ情報監視部１５から得られる情報を記憶するセンサ検出情報記憶部１６、センサ検出情報記憶部１６とセンサ情報監視部１５からのデータを入力し、異常状態か否かを判定する状態判定部１７、異常状態の可能性がある場合に、個室空間１１内の出力Ｉ／Ｆ部２１に対して案内情報や警告の情報を出力する案内出力部１８、センサ情報監視部１５と状態判定部１７からのデータを回線２０を介して管理センタ等に送る通信制御部１９から構成されている。

また、出力Ｉ／Ｆ部２１は、図２に示すように、個室空間１１の外部へ異常状態を表示するために、個室空間１１の外部に案内表示Ｉ／Ｆ部９２として設けられても良い。

次に、図３により、本発明の実施の形態１に係る異常状態監視装置の異常状態検出の概要について説明する。図３は本発明の実施の形態１に係る異常状態監視装置の異常状態検出を説明するための説明図であり、図３（ａ）は正常時の状態検出部１２からの圧力分布データの例、図３（ｂ）は異常時の状態検出部１２からの圧力分布データの例を示している。

本実施の形態では、センサとして圧電素子やシート型の圧力センサ、静電センサ等を用いて、床面の圧力分布を計測することで、異常状態を監視している。その検出対象としては、病気等による転倒等の異常状態監視や犯罪等の異常行動監視を目的としている。

例えば、エレベータに設けた圧力センサの場合、図３（ａ）に示すように、正常時の圧力分布２５は、搭乗者の足がある部分の圧力強度が高くなるが、搭乗者が何らかの理由で倒れた場合等の異常時の圧力分布２６では、圧力分布が図３（ｂ）に示すように広がり、この違いから異常状態を検出することができる。

次に、図４により、本発明の実施の形態１に係る異常状態監視装置の異常状態検出の処理の流れについて説明する。図４は本発明の実施の形態１に係る異常状態監視装置の異常状態検出の処理の流れを示すフローチャートである。

まず、状態検出部１２により検出された圧力強度を計測する（Ｓ３１）。このとき、圧力の変化量を検出しても良い。

次にＳ３１で計測した圧力の分布形状や強度、変化量をもとに異常の有無を判定する（Ｓ３２）。例えば、分布形状については、人が通常立っている状態の足形状であるか、人が横になっている状態の形状になっているか、また、分布状態の変化が時間軸で観測して急激な変動を繰り返している等の異常な変動をしているかどうか、または変化量を周波数領域で処理して高周波成分の大きくなっているか等を元に異常の有無を判定する。

Ｓ３２での判定の結果、異常の可能性がないと判定された場合、Ｓ３１に戻り、再度圧力分布の計測を実行する。

また、Ｓ３２での判定の結果、異常の可能性があると判定した場合、在室者または搭乗者への警告を発信する（Ｓ３３）。また、エレベータ等の遠隔監視システムを持つ装置やシステムにて実施する場合は、遠隔通信による報告を実行する。

その後、管理センタ等への報告と危険回避処理を実行する（Ｓ３４）。例えば、エレベータでは、予め規定された階や最寄階への停止指示やサービス拠点からの制御、案内やサービス拠点からの人員派遣を実施することが可能である。

なお、本実施の形態では、状態検出部１２は、床面に設置するようにしているが、図５に示すように、個室空間１１の側面にも状態検出部８１を設置することにより、床面の圧力分布に加えて、側面の圧力分布も、異常検出の際の判定の情報に使用することにより、精度良く異常検出を行うことが可能である。図５は本発明の実施の形態１に係る異常状態監視装置の状態検出部の設置例を示す図である。

（実施の形態２）
図６および図７により、本発明の実施の形態２に係るエレベータシステムの構成について説明する。図６は本発明の実施の形態２に係るエレベータシステムの構成を示す構成図、図７は本発明の実施の形態２に係るエレベータシステムの異常状態の警告表示例を説明するための説明図である。

図６において、エレベータのかご部４５の床面に圧力センサ等の状態検出部１２が設置され、センサＩ／Ｆ処理部１３を介してエレベータのかご部４５と異常状態監視装置４４が接続されている。エレベータのかご部４５内には、異常状態監視装置４４からの情報を表示情報や音声等に変換し通知する出力Ｉ／Ｆ部２１が設けられている。

また、エレベータを制御するエレベータ制御装置４２と異常状態監視装置４４が接続され、各種情報がやり取りされるようになっている。

異常状態監視装置４４は、実施の形態１の異常状態監視装置１４と同様のものであるが、圧力分布に対する状態の情報が格納された状態データベース４６を備え、様々な異常状態に対応することができるようになっている。

状態判定部１７は、正常状態や異常状態のデータを記憶している状態データベース４６のデータを元に異常状態の有無を判定することができ、状態データベース４６は、圧力センサ上に固定物を置かれた場合等、新たな正常状態データを順次記憶する手段を持ち、状態データベース４６内のデータを逐次更新している。

また、通信制御部１９は、公衆回線４０を介して、エレベータを管理する管制センタ／サービス拠点４１などとを接続し、各種情報を送っている。状態判定部１７は、異常状態を検知した時に必要なエレベータの動作を制御する信号をエレベータ制御部４２に出力する。これにより、予め規定した階での停止や最寄階での停止制御を行う。

図６では、エレベータ駆動装置４３への制御を示しているが、危険回避を実現するために必要な制御であればエレベータ駆動装置４３以外の部位への制御でも良い。

また、出力Ｉ／Ｆ部２１は、図７に示すように、エレベータの外部へ異常状態を表示するために、エレベータの外部に案内表示Ｉ／Ｆ部９３として設けられても良い。

次に、図８により、本発明の実施の形態２に係るエレベータシステムの異常状態検出の処理の流れについて説明する。図８は本発明の実施の形態２に係るエレベータシステムの異常状態検出の処理の流れを示すフローチャートである。

まず、状態検出部１２により検出された圧力強度を検出する（Ｓ５１）。この検出は圧力の変化量を検出しても良い。

Ｓ５１で計測した圧力の分布形状や強度、変化量をもとに異常の有無を判定する（Ｓ５２）。Ｓ５２での判定の結果、異常の可能性がないと判定された場合、Ｓ５１に戻り、再度圧力分布の計測を実行する。

また、Ｓ５２での判定の結果、異常の可能性があると判定した場合、正常状態、異常状態での圧力分布や強度を記憶する状態データベース４６を検索、照合し（Ｓ５３）、状態データベース４６にデータに基づいて、異常可能性があるかを判定する（Ｓ５４）。

Ｓ５４での判定の結果、異常がなしと判定した場合は、Ｓ５１に戻り、Ｓ５４での判定の結果、異常可能性があると判定した場合は、圧力分布形状や強度の変化を観測し、エレベータ稼動状態データを取得し（Ｓ５５）、異常状態であるかの判定を行う（Ｓ５６）。例えば、状態データベースには、人が座っている圧力分布やその変動量を記憶しておき、荷物などの固定物との違いを判定することができる。また、机や椅子等の圧力分布を記憶しておくことで、異常状態の判定を行う上で必要のないデータを排除することができる。その際、エレベータの制御情報とも照合・判定することもある。

Ｓ５６での判定の結果、異常状態でないと判定された場合は、Ｓ５１に戻り、Ｓ５６での判定の結果、異常状態と判定した場合、搭乗者への警告発信し（Ｓ５７）、搭乗者からの回答信号を検出し（Ｓ５８）、回答の有無または回答内容に従い（Ｓ５９）、エレベータを危険回避のための制御を行う（Ｓ６０）。

エレベータシステムに遠隔監視手段が設けられている場合は、図８に示す各処理と処理の間もしくは、処理内で必要な情報を、公衆回線４０を介して管理センタ／サービス拠点４１に逐次通信する。なお、異常状態の判定には、エレベータの稼動状態を考慮した判定基準を設けても良い。

ここで、図９および図１０により、本発明の実施の形態２に係るエレベータシステムの異常状態の判定例について説明する。図９および図１０は本発明の実施の形態２に係るエレベータシステムの異常状態の判定例を説明するための説明図である。

図９に示す例では、人が倒れた場合の圧力分布について、肩や手、足の圧力強度が高い例を示している。この例では、圧力強度の高いところを直線で関係付けることでモデル化する。このモデル化した結果を元にその形状から異常状態の可能性を判定する。

また、図１０に示す例では、圧力強度の検出処理において、状態検出部１２の各測定ポイントで圧力強度の時間遷移を解析し、その変化量を元に状態検出を行う。

図１０（ａ）に示す例では、一定の圧力がかかっている、当該点の測定ポイント圧力強度の変化を計測した時の波形例示している。この図で示したように、強度変化の周期間隔が予め設定された閾値を超えた場合、過剰な動作が繰り返されていると判断し、異常状態の可能性があると判定する。例えば、犯罪行為の暴れ（足のばたつき）は、圧力強度の変動周期が短くなり、異常状態と判定することができる。

また、図１０（ｂ）に示すように圧力センサからの圧力分布を測定ポイント毎に２次元データとして処理しても良い。２次元データとして処理する場合、各種画像処理アルゴリズムを用いたフィルタ処理等によりエッジ強調処理等、強度分布や特徴量を解析することができる。また、圧電センサの感度が高い場合、微小の振動を捉えることから、強度分布を得る際にローパスフィルタにより、高周波成分を除去する処理を設けても良い。

なお、本実施の形態では、状態検出部１２は、床面に設置するようにしているが、図１１に示すように、エレベータのかご部４５の側面にも状態検出部８２を設置することにより、床面の圧力分布に加えて、側面の圧力分布も、異常検出の際の判定の情報に使用することにより、精度良く異常検出を行うことが可能である。図１１は本発明の実施の形態２に係るエレベータシステムの状態検出部の設置例を示す図である。

（実施の形態３）
実施の形態３は、実施の形態２において、異常状態監視装置４４により、圧力センサなどの状態検出部１２を自律的に故障検出するようにしたものである。

本実施の形態の異常状態監視装置の構成は、実施の形態２の異常状態監視装置４４の構成と同様であり、通常の異常検出の動作も同様である。

図１２により、本発明の実施の形態３に係る異常状態監視装置の状態検出部の故障検出処理について説明する。図１２は本発明の実施の形態３に係る異常状態監視装置の状態検出部の故障検出処理を示すフローチャートである。

まず、状態検出部１２により検出された圧力強度を検出し（Ｓ１０１）、Ｓ１０１で計測した圧力の分布形状や強度、変化量をもとに異常の有無を判定する（Ｓ１０２）。

Ｓ１０２での判定の結果、異常の可能性がないと判定された場合、Ｓ１０１に戻り、再度圧力分布の計測を実行する。

また、Ｓ１０２での判定の結果、異常の可能性があると判定した場合、Ｓ１０１で計測した圧力の分布形状や強度、変化量をもとに圧力分布や強度を記憶する状態データベース４６を検索、照合し（Ｓ１０３）、圧力分布に故障時の特徴を有する分布が現れ、故障の可能性があるかを判定する（Ｓ１０４）。

例えば、分布形状の変化が時間軸で観測し、一定時間固定化しているか、または分布に変化がないが、人が座った状態等のように重心や圧力強度が変化しているか等を元に故障の有無を判定する。

Ｓ１０４での判定の結果、故障の可能性がないと判定された場合、Ｓ１０１に戻り、再度圧力分布の計測を実行する。

また、Ｓ１０４での判定の結果、故障の可能性があると判定した場合、搭乗者への警告発信を行い（Ｓ１０５）、必要な情報を管理センタやサービス拠点に通信する（Ｓ１０６）。これにより、圧力センサの故障を自動検出することができ、誤報を防ぐことができる。

エレベータシステムにおいては、エレベータからの昇降状態やドアの開閉、かご部４５に対する異常な負荷等の状態情報を入力し、この情報に基づいて、上記例で説明した状態判定精度を向上することができる。例えば、ドアの開閉がない状態で、状態検出部１２に固定的な分布が現れた場合、異常状態監視装置１４の故障である可能性が高い。また、エレベータのかご部４５の昇降状態での振動情報を入力することで、かご部４５内部での異常振動とを切り分けることができる。

なお、圧力センサなどの状態検出部１２は、圧力を面の圧力分布として検知できるものであればいかなるものでも良い。耐久性に優れた金属製やセラミック製の圧力センサなどを使用しても良い。

以上のように、建物内の部屋や乗り物等の壁で仕切られた個室空間である、エレベータや病室、トイレなどにおいて、床面（または側面）に圧力センサ手段を設け、このセンサからの圧力分布を観測し、正常時と異常時の分布の差から異常状態を検出することが可能である。また、個人のプライバシーを求められ使用者に対する配慮が必要となる場所への設置も容易に行うことができる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

本発明は、建物内の部屋や乗り物等の壁で仕切られた個室空間における異常状態を監視する異常状態監視装置に関し、エレベータや病院、病室、トイレなどでの異常状態、行動を自動的に監視するシステムに適用可能である。

本発明の実施の形態１に係る異常状態監視装置の構成を示す構成図である。 本発明の実施の形態１に係る異常状態監視装置の異常状態の警告表示例を説明するための説明図である。 （ａ）、（ｂ）は本発明の実施の形態１に係る異常状態監視装置の異常状態検出を説明するための説明図である。 本発明の実施の形態１に係る異常状態監視装置の異常状態検出の処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１に係る異常状態監視装置の状態検出部の設置例を示す図である。 本発明の実施の形態２に係るエレベータシステムの構成を示す構成図である。 本発明の実施の形態２に係るエレベータシステムの異常状態の警告表示例を説明するための説明図である。 本発明の実施の形態２に係るエレベータシステムの異常状態検出の処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２に係るエレベータシステムの異常状態の判定例を説明するための説明図である。 （ａ）、（ｂ）は本発明の実施の形態２に係るエレベータシステムの異常状態の判定例を説明するための説明図である。 本発明の実施の形態２に係るエレベータシステムの状態検出部の設置例を示す図である。 本発明の実施の形態３に係る異常状態監視装置の状態検出部の故障検出処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１１…個室空間、１２…状態検出部、１３…センサＩ／Ｆ処理部、１４…異常状態監視装置、１５…センサ情報監視部、１６…センサ検出情報記憶部、１７…状態判定部、１８…案内出力部、１９…通信制御部、２０…回線、２１…出力Ｉ／Ｆ部、４０…公衆回線、４１…管理センタ／サービス拠点、４２…エレベータ制御装置、４３…エレベータ駆動装置、４５…エレベータのかご部、４６…状態データベース、９２，９３…案内表示Ｉ／Ｆ部。

Claims (9)

1. 壁で仕切られた個室空間の床面に設置された前記床面の圧力分布を感知する状態検出部からの圧力分布情報を入力とするセンサ情報監視部と、
   前記センサ情報監視部に入力された前記圧力分布の情報に基づいて、前記個室空間内の状態を判定する状態判定部とを備えたことを特徴とする異常状態監視装置。
2. 請求項１記載の異常状態監視装置において、
   前記状態判定部は、前記圧力分布の情報に基づいた圧力強度の分布形状により、前記個室空間内の正常状態または異常状態を識別することを特徴とする異常状態監視装置。
3. 請求項１記載の異常状態監視装置において、
   前記状態判定部は、前記圧力分布の情報に基づいた圧力強度の変化量により、前記個室空間内の正常状態または異常状態を識別することを特徴とする異常状態監視装置。
4. 請求項１記載の異常状態監視装置において、
   前記状態判定部は、前記圧力分布の情報に基づいた圧力強度変化の周期を測定し、その周期により、前記個室空間内の正常状態または異常状態を識別することを特徴とする異常状態監視装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項記載の異常状態監視装置において、
   前記個室空間内の正常状態または異常状態を示す情報を予め格納した状態データベースを備え、
   前記状態判定部は、前記圧力分布の情報および前記状態データベースに格納された情報に基づいて、前記個室空間内の状態を判定することを特徴とする異常状態監視装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項記載の異常状態監視装置において、
   前記状態判定部は、前記センサ情報監視部に入力された前記圧力分布の情報に基づいて、前記状態検出部の故障を検出することを特徴とする異常状態監視装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項記載の異常状態監視装置において、
   前記状態検出部は、前記個室空間の床面および側面に設置された前記床面の圧力分布、および前記側面の圧力分布を感知する複数の状態検出部からなり、
   前記センサ情報監視部は、前記複数の状態検出部からの複数の圧力分布情報を入力とし、
   前記状態判定部は、前記センサ情報監視部に入力された前記複数の圧力分布の情報に基づいて、前記個室空間内の状態を判定することを特徴とする異常状態監視装置。
8. エレベータのかご内の床面の圧力分布を感知する状態検出部と、
   前記状態検出部からの圧力分布情報を入力とするセンサ情報監視部と、
   前記センサ情報監視部に入力された前記圧力分布の情報に基づいて、前記エレベータのかご内の状態を判定する状態判定部とを備えたことを特徴とするエレベータシステム。
9. 請求項８記載のエレベータシステムにおいて、
   前記状態検出部は、エレベータ制御装置からのエレベータの制御情報および稼動状態情報を入力とし、入力された情報および前記センサ情報監視部に入力された前記圧力分布の情報に基づいて、前記エレベータのかご内の状態を判定することを特徴とするエレベータシステム。

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