JP2017124894A - エレベータのドアシステム - Google Patents

Abstract

【課題】乗りかごの適切な場所にカメラを設置して利用者の動きを検知し、その検知結果をかごドアの開閉動作に反映させる。【解決手段】一実施形態に係るエレベータのドアシステムは、乗りかご１１の出入口上部に少なくとも乗場１５の所定範囲を撮影するためのカメラ２０と、このカメラ２０によって撮影された画像を解析処理して乗場１５から乗りかご１１に乗車する利用者の動きを検知する動き検知機能を備えた制御基板３０とを個別に設置し、動き検知機能の検知結果に基づいてかごドア１３の開閉動作を制御する。【選択図】 図１

Description

本発明の実施形態は、乗りかごのドアにカメラを備えたエレベータのドアシステムに関する。

通常、エレベータの乗りかごが乗場に到着して戸開すると、所定時間経過後に戸閉して出発する。その際、エレベータの利用者は乗りかごがいつ戸閉するのか分からないため、乗場から乗りかごに乗車するときに戸閉途中のドアにぶつかることがある。

このような乗車時のドアの衝突を回避するため、乗りかごに乗車する利用者をセンサで検知してドアの開閉動作を制御することが考えている。上記センサとしては一般的に光電センサが用いられる。すなわち、乗りかごの上部に光電センサを設置しておき、乗りかごに乗車する利用者を光学的に検知する。利用者が検知されている間は、ドアの戸開状態が維持されるので、利用者が戸閉途中のドアにぶつかることを回避でき、また、ドアの戸袋に引き込まれることを防止できる。

特許第５２０１８２６号公報

上述した光電センサは検知範囲が狭く、ピンポイントでしか利用者を検知できないため、誤検知する可能性が高い。そこで、利用者の動きを高精度に検知するために、例えば車載などに用いられている監視用のカメラを利用することが考えられている。しかしながら、一般的にこの種のカメラは大きく、さらに利用者の動きを検知するための機能を備えた制御基板も必要であり、乗りかごの取り付け場所に制約を受けてしまう。

本発明が解決しようとする課題は、乗りかごの適切な場所にカメラを設置して利用者の動きを検知し、その検知結果をかごドアの開閉動作に反映させることのできるエレベータのドアシステムを提供することである。

一実施形態に係るエレベータのドアシステムは、乗りかごの出入口上部に、少なくとも乗場の所定範囲を撮影するためのカメラと、このカメラによって撮影された画像を解析処理して上記乗場から上記乗りかごに乗車する利用者の動きを検知する動き検知機能を備えた制御基板とを個別に設置し、上記動き検知機能の検知結果に基づいて上記乗りかごのドアの開閉動作を制御する。

図１は一実施形態に係るエレベータの乗車検知システムの構成を示す図である。 図２は同実施形態におけるカメラによって撮影された画像の一例を示す図である。 図３は同実施形態における実空間での座標系を説明するための図である。 図４は同実施形態における乗りかごの幕板とかごドアとの関係を模式的に示した図である。 図５は同実施形態におけるカメラの設置例を示す図である。 図６は同実施形態における制御基板上に設けられた各ユニットを示すブロック図である。

以下、図面を参照して実施形態を説明する。

図１は一実施形態に係るエレベータの乗車検知システムの構成を示す図である。なお、ここでは、１台の乗りかごを例にして説明するが、複数台の乗りかごでも同様の構成である。

乗りかご１１の出入口上部に、所定画素数を有する監視用のカメラ２０と、このカメラ２０の撮影動作を制御するための制御基板３０が個別に設置されている。具体的には、カメラ２０は、乗りかご１１の出入口上部を覆う幕板１２にレンズ部分を乗場１５側に向けて設置されている。このカメラ２０は、例えば車載カメラなどの小型の監視用カメラであり、広角レンズを有し、１秒間に数コマ（例えば３０コマ／秒）の画像を連続撮影可能である。乗りかご１１が各階に到着して戸開したときに、乗場１５の状態を乗りかご１１内のかごドア１３付近の状態を含めて撮影する。

このときの撮影範囲はＬ１＋Ｌ２に調整されている（Ｌ１≫Ｌ２）。Ｌ１は乗場側の撮影範囲であり、かごドア１３から乗場１５に向けて例えば３ｍである。Ｌ２はかご側の撮影範囲であり、かごドア１３からかご背面に向けて例えば５０ｃｍである。なお、Ｌ１，Ｌ２は奥行き方向の範囲であり、幅方向（奥行き方向と直交する方向）の範囲については少なくとも乗りかご１１の横幅より大きいものとする。

なお、各階の乗場１５において、乗りかご１１の到着口には乗場ドア１４が開閉自在に設置されている。乗場ドア１４は、乗りかご１１の到着時にかごドア１３に係合して開閉動作する。動力源（ドアモータ）は乗りかご１１側にあり、乗場ドア１４はかごドア１３に追従して開閉するだけである。以下の説明において、かごドア１３を戸開しているときには乗場ドア１４も戸開しており、かごドア１３を戸閉しているときには乗場ドア１４も戸閉しているものとする。

制御基板３０は、カメラ２０とは独立して幕板１２に設けられている。制御基板３０には、カメラ２０によって撮影された各画像（映像）を解析処理して乗場１５から乗りかご１１に乗車する利用者の動きを検知する動き検知機能（図６に示す動き検知ユニット４６）を備える。

かご制御装置４０は、図示せぬエレベータ制御装置に接続され、このエレベータ制御装置との間で乗場呼びやかご呼びなどの各種信号を送受信する。なお、「乗場呼び」とは、各階の乗場１５に設置された図示せぬ乗場呼び釦の操作により登録される呼びの信号のことであり、登録階と行先方向の情報を含む。「かご呼び」とは、乗りかご１１のかご室内に設けられた図示せぬ行先呼び釦の操作により登録される呼びの信号のことであり、行き先階の情報を含む。

また、かご制御装置４０は、乗りかご１１が乗場１５に到着したときのかごドア１３の戸開閉を制御する。詳しくは、かご制御装置４０は、乗りかご１１が乗場１５に到着したときにかごドア１３を戸開し、所定時間経過後に戸閉する。

ただし、かごドア１３の戸開中にカメラ２０の撮影画像に基づいて乗車意思のある人物が検知された場合には、かご制御装置４０は、かごドア１３の戸閉動作を禁止して戸開状態を維持する。また、かごドア１３が戸閉しているときにカメラ２０の撮影画像に基づいて乗車意思のある人物が検知された場合には、かご制御装置４０は、かごドア１３の戸閉動作を中断して再度戸開動作を行う。

図２はカメラ２０によって撮影された画像の一例を示す図である。図中のＥ１は動き検知エリア、ｙｎは利用者の足元位置が検知されたＹ座標を表している。

カメラ２０は乗りかご１１の出入口上部に設置されている。したがって、乗りかご１１が乗場１５で戸開したときに、乗場側の所定範囲（Ｌ１）とかご内の所定範囲（Ｌ２）が撮影される。ここで、カメラ２０を利用すると検知範囲が広がり、乗りかご１１から少し離れた場所にいる利用者でも検知することができる。しかし、その一方で、乗場１５を通過しただけの人物（乗りかご１１に乗車しない人物）を誤検知して、かごドア１３を開いてしまう可能性がある。

そこで、本システムでは、カメラ２０で撮影した画像を一定サイズのブロックに区切り、人・物の動きがあるブロックを検知し、その動きありのブロックを追うことで乗車意思のある利用者であるか否かを判断する構成としている。

図３は実空間での座標系を説明するための図である。

カメラ２０は、乗りかご１１の出入口に設けられたかごドア１３と水平の方向をＸ軸、かごドア１３の中心から乗場１５の方向（かごドア１３に対して垂直の方向）をＹ軸、乗りかご１１の高さ方向をＺ軸とした画像を撮影する。本システムでは、このカメラ２０によって撮影された各画像において、図２に示した動き検知エリアＥ１の部分をブロック単位で比較することで、かごドア１３の中心から乗場１５の方向、つまりＹ軸方向に動きありのブロックの中でかごドア１３に最も近いブロックを利用者の足下位置として推定し、その足下位置の時間的変化から乗車位置の有無を判定する。

なお、実際には動き検知エリアＥ１は足下位置を推定するエリアや乗車意思を推定するエリアなどに分けられ、それぞれのエリアで所定の画像処理が実行されるが、本発明には直接関係しないため、その詳しい説明は省略するものとする。

以下では、カメラ２０と制御基板３０の設置方法について説明する。

図４は乗りかご１１の幕板１２とかごドア１３との関係を模式的に示した図である。なお、ここでは２枚戸中央両開きタイプのかごドア１３を例にしている。

乗りかご１１の出入口にかごドア１３を構成する２枚のドアパネル１３ａ，１３ｂがドア間口の中心にして左右に分けて設けられている。戸開時はドアパネル１３ａ，１３ｂが図示せぬドアレールを介して互いに離間する方向に移動し、戸閉時は互いに接近する方向に移動する。

乗りかご１１のサイズによっても異なるが、例えば乗りかご１１の出入口の幅サイズが８０ｍｍ、高さが２０００ｍｍであれば、ドアパネル１３ａ，１３ｂの幅サイズＷは４０〜４５ｍｍ、高さＨは約２０００ｍｍである。

幕板１２は、乗りかご１１の出入口の上部に長手方向を横にして配設されている。幕板１２の横幅ｗは、８００〜１０００ｍｍであり、高さｈは２００〜３００ｍｍ、奥行きｄは４０〜５０ｍｍである。

ここで、カメラ２０は、幕板１２の長手方向のドア間口の中心位置に設置されている。具体的には、図５に示すように、幕板１２の中に支持部材２１を介してレンズ２０ａを乗場１５に向けて所定の角度αだけ傾けて設置されている。カメラ２０の周囲はカメラカバー２２で覆われ、レンズ２０ａに対向する部分には透明のアクリルカバー２３が用いられている。カメラ２０の外形サイズ（縦×横）ｋは約３５×３５ｍｍであり、カメラ２０の突起の長さｒは約２０ｍｍである。

ここで、幕板１２には、光電センサ３２ａ，３２ｂやその他の機器３３，３４などが既に多数設置されている。光電センサ３２ａ，３２ｂは、利用者がドアパネル１３ａ，１３ｂの戸袋に引き込まれることを防止するためのものであり、ドア間口の両サイドから下方に向けて光を照射する送光部とその光の反射を受光する受光部とで構成される。その他の機器３３，３４としては、例えば幕板１２に備えられるミラーの取付け部やモニタの取付け部、その他に貫通２方向仕様の乗りかごの場合には２方向表示等などがある。

このように幕板１２には、既に多数の機器類が設置されていることが一般的であり、その中にカメラ２０と制御基板３０を一体化して中心位置に設置することは難しい。そこで本実施形態では、カメラ２０と制御基板３０を分離させることで個々のサイズをコンパクト化し、カメラ２０は幕板１２の中心位置、制御基板３０は幕板１２の中の空いているスペースに設置している。

特に、制御基板３０については、幕板１２に既に設置されている機器類に干渉しない空きスペースの中でカメラ２０に最も近い位置に設置している。これは、伝送損失によるノイズの発生を防ぐためである。すなわち、カメラ２０と制御基板３０を分離させた場合、両者をケーブル３１で接続することになる。カメラ２０で撮影された各画像は、このケーブル３１を介して制御基板３０に送られる。この場合、カメラ２０と制御基板３０が離れていると、その分ケーブル３１を長く必要とするので、伝送損失によるノイズの発生率が高くなる。

図６に示すように、制御基板３０上には本システムを実現する機能として動き検知ユニット４６が設けられている。動き検知ユニット４６は、画像解析により人・物の動きを検知するユニットであり、カメラ２０の撮影動作によって得られた各画像に基づいて乗りかご１１に乗車する利用者の動きを検知してかごドア１３の開閉動作に反映させる。

上述したように、本システムでは、画像の中でかごドア１３に最も近いブロックを利用者の足下位置として推定し、その足下位置の時間的変化から乗車意思の有無を判定している。したがって、撮影画像にノイズが多く含まれていると、利用者の足下位置を誤検知する可能性があり、かごドア１３の戸開閉制御に影響が出る。

したがって、このようなノイズが発生しないようにカメラ２０にできるだけ近付けて制御基板３０を設置しておくことが好ましい。ただし、幕板１２には既に多数の機器類が設置されているので、空いているスペースの中で制御基板３０をカメラ２０に近接させて設置しておくものとする。

なお、制御基板３０上には、上述した動き検知ユニット４６の他に、ログユニット４１、エレベータユニット４２、ドアセンサユニット４３、設定ユニット４４、カメラユニット４５などが設けられている。ログユニット４１は、カメラ２０の動作状態の記録などを行う。エレベータユニット４２は、乗りかご１１の運転状態などを含むエレベータ動作に関連した制御を行う。ドアセンサユニット４３は、かごドア１３の開閉動作に関連した制御を行う。設定ユニット４４は、露出の設定などを含むカメラ２０に撮影動作に関連した各種設定を行う。カメラユニット４５は、カメラ２０の撮影動作を制御するユニットであり、例えばかごドア１３の開閉動作に合わせて露光の切り替えなどを行う。

制御基板３０上の各ユニット４１〜４６とカメラ２０との間の信号のやり取りは、ケーブル３１を用いて有線で行われる。なお、カメラ２０で撮影された画像は、ＮＴＳＣ（National Television Standard Committee）方式の信号で制御基板３０に送られる。一方、例えばカメラ２０の各種設定信号などは、制御基板３０からＩ２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）のシリアル通信方式の信号でカメラ２０に送られる。

このように本実施形態によれば、カメラ２０と制御基板３０を分離させることで、個々のサイズをコンパクト化して、乗りかご１１の適切な場所に設置することができる。適切な場所とは、乗りかご１１の出入口上部つまり幕板１２の部分であり、その幕板１２の長手方向のドア間口の中心位置にカメラ２０を設置することで、乗場１５からかごドア１３に向かってくる利用者を所定の範囲内で確実に撮影することができる。

また、制御基板３０は同じ幕板１２の中のカメラ２０に最も近いに配置することで、伝送損失によるノイズの発生を防いで利用者の動きを高精度に検知することができる。これにより、例えば乗りかごの近くを通り過ぎただけの人物を誤検知することを防ぎ、乗車意思のある利用者だけを正しく検知して戸開閉動作に反映させることができる。

また、カメラ２０と制御基板３０を分離させておくことで、例えばカメラ２０が故障した場合にカメラ２０のみ交換することで対処でき、制御基板３０についても故障等の何らかの不具合があれば、その制御基板３０のみを交換すれば良いので、設置作業の手間とコストを低減できる。

また、カメラ２０と制御基板３０を個別にしておけば、カメラ２０として様々な種類のカメラ（広角カメラ、赤外線カメラ、ＴＯＦ（Time of flight）カメラなど）を乗りかご１１に交換可能に設置でき、制御基板３０もカメラ種類に対応したものに容易に交換することができる。

なお、上記実施形態では、カメラ２０と制御基板３０との間の信号のやり取りを有線で行う構成したが、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等を利用して無線でやり取りする構成にしても良い。

以上述べた少なくとも１つの実施形態によれば、乗りかごの取り付け場所の制約を緩和し、適切な場所にカメラを設置して利用者の動きを検知し、その検知結果をかごドアの開閉動作に反映させることのできるエレベータのドアシステムを提供することができる。

なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１１…乗りかご、１２…幕板、１３…かごドア、１３ａ，１３ｂ…ドアパネル、１４…乗場ドア、１５…乗場、２０…カメラ、２０ａ…レンズ、２１…支持部材、２２…カメラカバー、２３…アクリルカバー、３０…制御基板、３１…ケーブル、３２ａ，３２ｂ…光電センサ、３３，３４…その他の機器、４０…かご制御装置、４１…ログユニット、４２…エレベータユニット、４３…ドアセンサユニット、４４…設定ユニット、４５…カメラユニット、４６…動き検知ユニット。

一実施形態に係るエレベータのドアシステムは、乗りかごの出入口上部を覆う幕板に、少なくとも乗場の所定範囲を撮影するためのカメラと、このカメラによって撮影された画像を解析処理して上記乗場から上記乗りかごに乗車する利用者の動きを検知する動き検知機能を備えた制御基板とを個別に設置し、上記動き検知機能の検知結果に基づいて上記乗りかごのドアの開閉動作を制御する。

Claims (5)

1. 乗りかごの出入口上部に、
   少なくとも乗場の所定範囲を撮影するためのカメラと、このカメラによって撮影された各画像を解析処理して上記乗場から上記乗りかごに乗車する利用者の動きを検知する動き検知機能を備えた制御基板とを個別に設置し、
   上記動き検知機能の検知結果に基づいて上記乗りかごのドアの開閉動作を制御することを特徴とするエレベータのドアシステム。
2. 上記カメラと上記制御基板は、
   上記乗りかごの出入口上部を覆う幕板に設置されていることを特徴とする請求項１記載のエレベータのドアシステム。
3. 上記カメラは、
   上記幕板の長手方向の上記ドアの間口の中心位置に設置され、
   上記制御基板は、
   上記幕板に既に設置されている他の機器類に干渉しない空きスペースの中で上記カメラに最も近い位置に設置されていることを特徴とする請求項２記載のエレベータのドアシステム。
4. 上記カメラと上記制御基板との間の信号のやり取りは有線で行われることを特徴とする請求項１記載のエレベータのドアシステム。
5. 上記カメラと上記制御基板との間の信号のやり取りは無線で行われることを特徴とする請求項１記載のエレベータのドアシステム。

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