JP2010228829A - エレベータの安全装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像処理による異物の検知を確実に行うことが出来る簡易な構成のエレベータの安全装置を提供する。
【解決手段】本発明に係るエレベータの安全装置は、乗降口を開閉する一対のかごドア１１，１２に、発光によってかごドア１１，１２が閉じることを報知する発光部３１，３２が配備されている安全装置であって、乗降口の下方に配備されている敷居４２の上方空間を撮影領域Ａとする撮像装置２と、かごドア１１，１２が閉じる過程で撮像装置２から出力される撮影画像に基づいて敷居４２上に異物が存在するか否かを判断し、異物が存在すると判断した場合に異物検知信号を生成する異物検知手段とを具え、発光部３１，３２は、かごドア１１，１２が閉じる過程で撮影領域Ａを照明する。
【選択図】図１

Description

本発明はエレベータの安全装置に関し、より具体的には、かごドアが閉じる過程で異物が挟み込まれたときの安全を図るエレベータの安全装置に関するものである。

エレベータのかごドアには、その閉方向端面から突出してかごドアに対して相対移動するセーフティシューフレームが取り付けられており、かごドアが閉じる過程で該セーフティシューフレームが人や異物と衝突し、該セーフティシューフレームに力が作用すると、かごドア及び乗り場ドアを閉じ動作から開き動作に反転させることが行なわれている。
又、乗りかごの乗降口を水平方向に横切る光ビームを生成して、該光ビームを人や異物が遮ると、かごドア及び乗り場ドアを閉じ動作から開き動作に反転させることが行なわれている。

しかし、上述のセーフティシューフレームや水平の光ビームを用いた従来の異物検知方式では、紐やロープの如く細長い紐状の異物を確実に検知することが出来ない。このため、ペットを紐に繋いで連れている人が乗りかごに乗り込んだ場合、乗り場フロアにペットが残ったままとなって紐が乗りかごの乗降口を通過して延びた状態になった場合でも、紐が検知されずにかごドアと乗り場ドアの閉じ動作が完了し、乗りかごの上昇又は下降が開始する虞があった。

そこで、乗降口の下方に配備されている敷居を撮像装置で撮影し、撮影画像に画像処理を施すことによって紐状の異物を検知することが従来から提案されている（例えば特許文献１参照）。画像処理による異物検知方式によれば、セーフティシューフレームや光ビームを用いた異物検知方式に比べて、紐状の異物の検知精度が向上することになる。

特開２００６−８９１９０号公報

しかしながら、従来の画像処理による異物検知方式においては、撮影領域の照度が低い場合、撮影画像において紐状の異物と背景との濃淡の差が小さくなり、紐状の異物を検知することが困難であった。このため、撮影領域の照度が低い場合には、紐状の異物が乗りかごの乗降口を通過して延びているにも拘わらず、該異物が検知されずにかごドアと乗り場ドアの閉じ動作が完了する虞があった。

そこで本発明の目的は、画像処理による異物の検知を確実に行うことが出来る簡易な構成のエレベータの安全装置を提供することである。

本発明に係るエレベータの安全装置は、乗降口を開閉するかごドアに、発光によって前記かごドアが閉じることを報知する発光手段が配備されているエレベータの安全装置であって、
乗降口の下方に配備されている敷居の上方空間を撮影領域とする撮像手段と、前記かごドアが閉じる過程で前記撮像手段から出力される撮影画像に基づいて前記敷居上に異物が存在するか否かを判断し、異物が存在すると判断した場合に異物検知信号を生成する異物検知手段とを具え、前記発光手段は、前記かごドアが閉じる過程で前記撮影領域を照明する。

上記エレベータの安全装置によれば、発光手段によって撮影領域を照明することにより、撮像手段からは、濃淡が明確な撮影画像が出力されることになる。従って、その撮影画像を用いることにより、異物検知手段によって敷居上に異物が存在するか否かを容易に判断することが出来、その結果、かごドアを閉じる過程で敷居上に異物が存在する場合には、確実に異物検知手段によって異物検出信号が生成されることになる。
又、かごドアが閉じることを報知する発光手段を、撮影領域の照明手段としても用いることにより、エレベータの安全装置は簡易な構成となる。

上記エレベータの安全装置の具体的構成において、前記異物検知手段は、前記撮像手段から出力される撮影画像に少なくとも２値化処理と膨張処理とを施し、その処理結果に基づいて前記敷居上に異物が存在するか否かを判断する。

上記エレベータの安全装置の他の具体的構成において、前記撮像手段は、前記乗降口の上方に配備されているフレームに前記敷居に向けて取り付けられ、前記発光手段は、前記かごドアの端面の内、前記かごドアと対を成す別のかごドア又は戸当たりフレームに当接すべき閉方向端面に、閉方向又は該閉方向に対して斜め下方に向けて配備されている。

本発明に係るエレベータの安全装置によれば、画像処理による異物の検知を確実に行うことが出来、しかも該安全装置は構成が簡易である。

本発明の一実施形態に係るエレベータ及びその制御装置を示す図である。 該エレベータにおいて発光部が点灯した状態を示した図である。 安全制御の流れを示したフローチャートである。 画像処理の流れを示したフローチャートである。 異物が写っていない撮影画像に２値化処理を施して得られる画像を示した図である。 紐状の異物が写った撮影画像に２値化処理を施して得られる画像を示した図である。 紐状の異物と敷居との濃淡の差が小さい撮影画像に２値化処理を施して得られる画像を示した図である。 図７に示す画像に膨張処理を施して得られる画像を示した図である。

以下、本発明の実施の形態につき、図面に沿って具体的に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るエレベータ及びその制御装置を示した図である。図１に示す様に、エレベータは、乗降口を開閉する左右一対のかごドア１１，１２を具えたセンターオープンタイプのエレベータであって、かごの内壁には、該かごに乗り込んだ人が行先階を指定するための操作部５１が配備されている。
又、上記エレベータには、かごドア１１、１２を駆動するためのドアモータ（図示せず）を具えたドア駆動装置５２と、ドア駆動装置５２のドアモータの回転を制御するためのドアモータ制御装置５３とが搭載されている。

上記エレベータにおいて、乗降口の上方に配備されているフレーム４１には撮像装置２が配備され、該撮像装置２は、乗降口の下方に配備されている敷居４２の上方空間が撮影領域Ａとなるように、敷居４２に向けて配置されている。

一対のかごドア１１，１２にはそれぞれ、全閉位置にて互いに当接すべき閉方向端面１１ａ，１２ａに、発光によってかごドア１１，１２が閉じることを報知する発光部３１，３２が配備されている。発光部３１，３２は複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）によって構成されており、該ＬＥＤは、閉方向又は該閉方向に対して斜め下方に向けて配置されている。従って、図２において矢印で示す如く、一対のかごドア１１，１２が閉じる過程で発光部３１，３２を点灯することにより、撮影領域Ａが、発光部３１，３２から発せられる光によって照明されることになる。

図１に示す様に、上記エレベータの制御装置は、昇降制御手段６１と、表示案内制御手段６２と、発光部制御手段６３と、画像処理手段６４と、異物判定手段６５と、ドア開閉指令手段６６とから構成されており、これらの手段６１〜６６は、バス６８を介して入出力回路６７に接続されている。
入出力回路６７は、エレベータに配備されている撮像装置２、発光部３１，３２、操作部５１、及びドアモータ制御手段５３に、信号線７を介して接続されている。

昇降制御手段６１は、かごの昇降を制御するためのものである。操作部５１にて行先階が指定された場合、指定された行先階の情報が昇降制御手段６１に与えられ、昇降制御手段６１は、指定された行先階までかごが移動するように、前記情報に基づいてかごの昇降を制御する。
表示案内制御手段６２は、かご内に配備されている表示部５４に、かごが停止している階数や、かごの昇降時にかごが通過している階数等を表示するためのものである。

発光部制御手段６３は、発光部３１，３２の点灯を制御するためものであり、かごドア１１，１２の閉じ動作が開始する直前に発光部３１，３２の点灯を開始し、かごドア１１，１２が閉じる過程で発光部３１，３２の点灯を維持する。これにより、一対のかごドア１１，１２が閉じる過程では、発光部３１，３２から発せられる光によって、かごドア１１，１２の閉じ動作の開始が報知されると共に、撮像装置２による撮影領域Ａが照明されることになる。

画像処理手段６４は、撮像装置２から出力される撮影画像に２値化処理や膨張処理を施すためのものである。撮影画像に２値化処理を施すことにより、撮影画像の内、濃度が所定値よりも高い領域が黒色に変換され、濃度が所定値より低い領域が白色に変換される。
尚、撮影画像に２値化処理を施す前に、画像処理手段６４によって撮影画像にリサイズとトリミングを施すことにより、撮影画像から不要な領域を削除した画像を所定の解像度で抽出してもよい。

異物判定手段６５は、２値化処理後の画像に基づいて敷居４２上に紐状の異物が存在するか否かを判断し、異物が存在すると判断した場合に異物検知信号を生成するものである。具体的には、異物判定手段６５は、２値化処理後の画像に写っている黒色領域のエッジに、水平方向に対する傾き角度θが所定の角度θ０より大きい縦エッジが存在するか否かを判断し、縦エッジが存在すると判断した場合、敷居４２上に乗降口を通過して延びた紐状の異物が存在するものとして、異物検知信号を生成する。

従って、本実施形態においては、画像処理手段６４と異物判定手段６５とによって、かごドア１１，１２が閉じる過程で撮像装置２から出力される撮影画像に基づいて敷居４２上に紐状の異物が存在するか否かを判断し、異物が存在すると判断した場合に異物検知信号を生成する異物検知手段が構成されることになる。

ドア開閉指令手段６６は、かごドア１１，１２の開閉を制御するためのものであり、ドアモータ制御手段５３に指令を与えることによりかごドア１１，１２の開閉を制御する。そして、かごドア１１，１２が閉じる過程で異物判定手段６５によって異物検知信号が生成された場合、ドア開閉指令手段６６は、ドアモータ制御手段５３に指令を与えて、かごドア１１，１２を閉じ動作から開き動作に反転させる。

次に、上記エレベータの安全制御につき、図３に示すフローチャートに沿って具体的に説明する。安全制御は、かごドア１１，１２が全開位置まで移動した時点から開始される。
安全制御が開始されると、まずステップＳ１において、ドア開閉指令手段６６が、かごドア１１，１２が全開位置にて待機している時間（開放時間）が所定の時間を経過したか否かを判断する。

ステップＳ１においてノー（ＮＯ）と判断された場合には、ステップＳ２において、かごドア１１，１２は全開位置にて待機した状態（全開状態）で維持される。そして、再びステップＳ１に戻り、ステップＳ１にてイエス（ＹＥＳ）と判断されるまで、ステップＳ１とステップＳ２が繰り返し実行される。

ステップＳ１においてイエスと判断された場合、安全制御はステップＳ３に移行する。ステップＳ３では、発光部制御手段６３の制御によって発光部３１，３２が点灯される。
その後、安全制御はステップＳ４に移行する。ステップＳ４では、ドア開閉指令手段６６の制御によってかごドア１１，１２の閉じ動作が開始される。閉じ動作が開始された後も、発光部３１，３３は点灯した状態で維持される。従って、かごドア１１，１２が閉じる過程では、撮像装置２の撮影領域Ａが発光部３１，３２によって照明されることになる。

かごドア１１，１２が閉じる過程では、撮像装置２によって撮影領域Ａの撮影が実行され、撮影画像が撮像装置２から画像処理手段６４に向けて出力される。かごドア１１，１２が閉じる過程では、上述の如く撮影領域Ａが発光部３１，３２によって照明されているので、撮像装置２からは、濃淡が明確な撮影画像が出力されることになる。

撮影装置２からの撮影画像の出力に伴って、安全制御のステップＳ５では、画像処理手段６４によって撮影画像に画像処理が施される。
図４は、ステップＳ５の画像処理の流れを示したフローチャートである。図４に示す様に画像処理では、まずステップＳ５１において、撮像装置２から出力された撮影画像が画像処理手段６４に取り込まれる。その後、画像処理手段６４は、ステップＳ５２にて撮影画像にリサイズを施し、そしてステップＳ５３にてリサイズ後の撮影画像にトリミングを施す。これにより、撮影画像から不要な領域を削除した画像が所定の解像度で抽出されることになる。

ステップＳ５３の実行後、画像処理はステップＳ５４に移行する。ステップＳ５４では、画像処理手段６４は、ステップＳ５３において抽出された抽出画像に２値化処理を施す。これにより、抽出画像の内、濃度が所定値よりも高い領域が黒色に変換され、濃度が所定値より低い領域が白色に変換されることになる。

上述の如く発光部３１，３２の照明によって撮影画像の濃淡が明確になっているので、該撮影画像において敷居４２上に紐状の異物が写っている場合、該異物と敷居４２との濃淡の差は大きくなる。従って、２値化処理により、図６に示す如く異物の部分が確実に黒色に変換されることとなり、その結果、２値化処理後の画像において異物が確実に写り込むこととなる。
尚、図５に示す画像は、敷居４２上に紐状の異物が写っていない撮影画像に２値化処理を施すことにより得られたものである。

撮影画像において敷居４２上に紐状の異物が写っている場合でも、異物への光の当たり方によっては、異物と敷居４２との濃淡の差が部分的に小さくなる場合がある。このような撮影画像に２値化処理を施した場合、図７に示す如く異物の部分が断片的に黒色に変換されるので、２値化処理直後の画像からでは、異物判定手段６５によって黒色領域に縦エッジが存在するか否かを判断することは困難である。

そこで、２値化処理（ステップＳ５４）の実行後、ステップＳ５５において２値化処理後の画像に膨張処理を施す。これにより、図８に示す如く黒色領域が膨張され、その結果、黒色領域に縦エッジが存在する場合には、該縦エッジが強調されることになる。

ステップＳ５での画像処理の実行後、安全制御はステップＳ６に移行する。ステップＳ６では、異物判定手段６５が、画像処理後の画像に写っている黒色領域のエッジに、図６又は図８に示す如く水平方向に対する傾き角度θが所定の角度θ０より大きい縦エッジが存在するか否かを判断する。

異物判定手段６５は、ステップＳ６においてイエスと判断した場合、敷居４２上に乗降口を通過して延びた紐状の異物が存在するものとして、ステップＳ７にて異物検知信号を生成する。ステップＳ７にて異物検知信号が生成されると、ドア開閉指令手段６６は、ステップＳ８において、かごドア１１，１２を閉じ動作から開き動作に反転させる。開き動作に反転したかごドア１１，１２は、全開位置まで移動し（ステップＳ２）、そして再びステップＳ１に戻ることになる。

一方、ステップＳ６においてノーと判断された場合には、安全制御はステップＳ９に移行する。ステップＳ９では、かごドア１１，１２の閉じ動作が完了したか否かが判断される。ステップＳ９においてノーと判断された場合には、安全制御はステップＳ５に戻り、ステップＳ９にてイエスと判断されるまで上述した安全制御が繰り返し実行される。
ステップＳ９においてイエスと判断された場合には、ステップＳ１０にて発光部制御手段６３の制御によって発光部３１，３２が消灯され、安全制御が終了する。

上述したエレベータ及びその制御装置によれば、発光部３１，３２によって撮影領域Ａを照明することにより、撮像装置２からは、濃淡が明確な撮影画像が出力されることになる。従って、撮影画像に異物が写っている場合には、該撮影画像への画像処理（主に２値化処理や膨張処理）の実行により、画像処理後の画像において異物が確実に写り込むこととなる。このような画像を用いることにより、異物判定手段６５によって敷居４３上に異物が存在するか否かを容易に判断することが出来、その結果、かごドア１１，１２を閉じる過程で敷居４３上に異物が存在する場合には、確実に異物判定手段６５によって異物検出信号が生成されることになる。即ち、異物が確実に検知されることとなる。

又、かごドア１１，１２が閉じることを報知する発光部３１，３２を、撮影領域Ａの照明手段としても用いることにより、上述した安全制御は、簡易な構成によって実現されている。

尚、本発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。例えば、センターオープンタイプのエレベータの安全装置として採用した上述の各種構成は、サイドオープンタイプのエレベータの安全装置としても採用することが可能である。サイドオープンタイプのエレベータにおいては、発光部は、かごドアの端面の内、戸当たりフレームと当接すべき閉方向端面に、閉方向又は閉方向に対して斜め下方に向けて配備されることになる。

又、上記実施形態においては、画像処理後の画像に縦エッジが存在する否かを判断することにより、敷居４３上に存在する紐状の異物を検知したが、本発明はこれに限定されるものでない。例えば、撮像装置２から出力される撮影画像を、敷居４３上に異物が写っていない撮影画像と比較することにより、敷居４３上に異物が存在するか否かを判断してもよい。この場合、異物が紐状のものでなくても、該異物を検知することが可能である。

更に、撮影装置２と発光部３１，３２の配置は、上記実施形態に限定されるものではなく、撮影装置２は、敷居４３の上方空間が撮影領域Ａとなるような種々の配置が可能であり、発光部３１，３２は、報知と撮影領域Ａの照明の両方が実行できる種々の配置が可能である。

１１，１２ かごドア
２ 撮像装置（撮像手段）
３１，３２ 発光部（発光手段）
４１ フレーム
４２ 敷居
６４ 画像処理手段
６５ 異物判定手段
Ａ 撮影領域

Claims (3)

1. 乗降口を開閉するかごドアに、発光によって前記かごドアが閉じることを報知する発光手段が配備されているエレベータの安全装置において、
   乗降口の下方に配備されている敷居の上方空間を撮影領域とする撮像手段と、前記かごドアが閉じる過程で前記撮像手段から出力される撮影画像に基づいて前記敷居上に異物が存在するか否かを判断し、異物が存在すると判断した場合に異物検知信号を生成する異物検知手段とを具え、前記発光手段は、前記かごドアが閉じる過程で前記撮影領域を照明することを特徴とするエレベータの安全装置。
2. 前記異物検知手段は、前記撮像手段から出力される撮影画像に少なくとも２値化処理と膨張処理とを施し、その処理結果に基づいて前記敷居上に異物が存在するか否かを判断する請求項１に記載のエレベータの安全装置。
3. 前記撮像手段は、前記乗降口の上方に配備されているフレームに前記敷居に向けて取り付けられ、前記発光手段は、前記かごドアの端面の内、前記かごドアと対を成す別のかごドア又は戸当たりフレームに当接すべき閉方向端面に、閉方向又は該閉方向に対して斜め下方に向けて配備されている請求項１又は請求項２に記載のエレベータの安全装置。

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