JP2018090351A - エレベータシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】カメラによって撮影された画像に歪みが生じたとしても、利用者検知精度の低下を防ぎ得るエレベータシステムを提供すること。【解決手段】実施形態に係るエレベータ制御システムは、乗りかごのドア近傍を含めて乗場を撮影可能な撮影手段と、撮影手段によって撮影された複数枚の画像の歪みを、メモリに予め記憶された座標変換テーブルに基づいて補正する歪み補正手段と、歪み補正手段によって補正された複数枚の画像の輝度をブロック単位で比較して、利用者の動きを検知する動き検知手段と、動き検知手段によって検知された動きありのブロックを抽出し、当該ブロックにおけるドアの中心からの座標位置を利用者の位置として推定する位置推定手段と、位置推定手段によって推定された利用者の位置を、乗りかごの動作制御に反映させる制御手段とを備える。【選択図】 図1
Description
本発明の実施形態は、エレベータシステムに関する。
近年、エレベータの分野において、広角レンズを有したカメラによって撮影された画像を利用した利用者検知技術の開発が進められている。これによれば、センサを使用した利用者検知技術に比べて、利用者を高精度に検知することができるという利点を得ることができる。
一方で、画像の撮影には広角レンズを有したカメラが使用されるため、カメラによって撮影された画像には歪みが生じてしまう。この歪みに起因して、上記した利用者検知の精度が低下するという不都合がある。より詳しくは、撮影画像の歪みに起因して、通常であれば検知されるはずのない利用者が誤検知され、この誤った検知結果がエレベータの制御に反映されてしまうという不都合がある。
本発明が解決しようとする課題は、カメラによって撮影された画像に歪みが生じたとしても、利用者検知精度の低下を防ぎ得るエレベータシステムを提供することである。
実施形態に係るエレベータシステムは、乗りかごのドア近傍を含めて乗場を撮影可能な撮影手段と、前記撮影手段によって撮影された複数枚の画像の歪みを、メモリに予め記憶された座標変換テーブルに基づいて補正する歪み補正手段と、前記歪み補正手段によって補正された複数枚の画像の輝度をブロック単位で比較して、利用者の動きを検知する動き検知手段と、前記動き検知手段によって検知された動きありのブロックを抽出し、当該ブロックにおける前記ドアの中心からの座標位置を利用者の位置として推定する位置推定手段と、前記位置推定手段によって推定された利用者の位置を、前記乗りかごの動作制御に反映させる制御手段とを具備することを特徴とする。
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システムの概略構成例を示す。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。
図1は、一実施形態に係るエレベータシステムの概略構成例を示す。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。
図1に示すエレベータシステムにおいては、乗りかご11の出入口上部にカメラ12が設置されている。具体的には、カメラ12は、乗りかご11の出入口上部を覆う幕板11aの中にレンズ部分を乗場15側に向けて設置されている。カメラ12は、小型の監視用カメラであり、広角レンズ(具体的には、画角が60°〜130°である広角レンズ)を有し、1秒間に数コマ(例えば30コマ/秒)の画像を連続的に撮影可能である。
カメラ12は、乗りかご11の移動速度が所定値未満のときに起動する。具体的には、カメラ12は、乗りかご11が所定階(例えば乗場呼び登録階又はかご呼び登録階)に停車するために減速を開始し、移動速度が所定値未満になると起動し、撮影を開始する。つまり、カメラ12による撮影は、乗りかご11が所定階に停車するために減速を開始し移動速度が所定値未満になってから、乗りかご11が所定階に停車している間も含めて、乗りかご11が所定階から別の階に向かうために加速を開始し移動速度が所定値以上になるまで、継続して行われる。
カメラ12の撮影範囲はL1+L2に設定されている(L1≫L2)。L1は乗場15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。L1は乗りかご11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(奥行方向と直交する方向)の範囲については、少なくともかごドア13の幅(ドア間口)よりも大きいものとする。
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。なお、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は、かごドア13が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が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。
乗りかご11内には、利用者に対して各種メッセージをアナウンス(通知)するためのスピーカ16が設置されている。さらに、乗りかご11内には、行先階釦や戸開閉釦などを備える図示せぬかご操作盤が設置されている。
カメラ12によって連続的に撮影された各画像(映像)は、画像解析装置20内の画像前処理装置21によって前処理が施された後に、画像解析装置20内の画像処理装置22によってリアルタイムに解析処理される。なお、図1では便宜的に、画像解析装置20を乗りかご11から取り出して示しているが、実際には画像解析装置20はカメラ12と共に幕板11aの中に収納されている。
画像前処理装置20は、解像度低下処理部23、記憶部24及び歪み補正処理部25を備えている。解像度低下処理部23は、カメラ12によって撮影された各画像(撮影画像)の解像度を低下させ、低解像度の画像を生成する。生成された低解像度の画像は、歪み補正処理部25に送られる。なお、撮影画像の解像度を低下させる方法としては、例えば、撮影画像を構成する画素を間引く方法がある。しかしながら、撮影画像の解像度を低下させる方法はこれに限定されず、撮影画像の解像度は公知の任意の方法で低下させても良い。
このように画像の解像度を低下させることで、画像サイズ(画像の容量)を小さくすることができ、画像処理装置22での解析処理を高速(リアルタイム)に実行することができる。
記憶部24は、歪み補正処理部25によって参照される座標変換テーブルを記憶している。撮影画像における各画素の位置は、X座標(左右方向、換言すると、かごドア13と水平の方向の座標)とY座標(上下方向、換言すると、かごドア13と垂直の方向の座標)とにより、P(x,y)と表すことができる。座標変換テーブルは、各画素毎に、補正前の座標P(x,y)と、補正後の座標P(x’,y’)との対応関係を示す。座標変換テーブルは、後述する初期化処理時に作成され、記憶部24に記憶される。
歪み補正処理部25は、記憶部24に記憶された座標変換テーブルを参照して、撮影画像の歪みを補正する処理を実行する。より詳しくは、歪み補正処理部25は、記憶部24に記憶された座標変換テーブルを参照して、図2に示すように、各画素毎に、座標P(x,y)を、座標変換テーブル上で対応づけられた座標P(x’,y’)に置き換える処理を実行する。なお、補正後の撮影画像(前処理が施された画像)は、画像処理装置22に送られる。
なお、本実施形態では、撮影画像の歪みを補正する方法として、初期化処理時に作成された座標変換テーブルを参照して各画素の座標を置き換える方法について説明したが、これに限定されず、撮影画像の歪みを補正する方法としては、公知の任意の方法が用いられても良い。
画像処理装置22は、記憶部26及び利用者検知部27を備えている。記憶部26は、画像前処理装置21から送られてくる前処理が施された画像(具体的には、低解像度かつ歪みが補正された画像)を逐次記憶すると共に、利用者検知部27の処理に必要なデータを一時的に記憶しておくためのバッファエリアを有する。
利用者検知部27は、記憶部26内のバッファエリアに記憶された前処理が施された画像の中でかごドア13に最も近い人・物の動きに着目して利用者の有無を検知する。この利用者検知部27を機能的に分けると、動き検知部27a、位置推定部27b及び乗車意思推定部27cに分けることができる。
動き検知部27aは、図3に示すように、前処理が施された画像を一辺Wblockのブロックに区切り、当該画像の輝度をブロック単位で比較し、予め設定された値以上の輝度差を有した動きありのブロックを検出して、人・物の動きを検知する。ここで言う「人・物の動き」とは、人物や車椅子などの移動体の動きのことである。
なお、図3の例では、ブロックの縦横の長さは同じであるが、縦と横の長さは異なっていても良い。また、画像上部程、縦(Y方向)の長さを短くするなど、画像全域にわたってブロックを不均一な大きさにしても良い。
また、本実施形態においては、画像の輝度に着目して人・物の動きを検知するが、人・物の動きを検知する方法はこれに限定されず、例えば、画像の明度や彩度を用いて、人・物の動きが検知されても良い。
位置推定部27bは、動き検知部27aによって検出された動きありのブロックの中からかごドア13に最も近いブロックを抽出し、当該ブロックにおけるかごドア13の中心(ドア間口の中心)からの座標位置を利用者の位置(足元位置)として推定する。乗車意思推定部27cは、位置推定部27bによって推定された位置の時系列変化に基づいて利用者の乗車意思の有無を推定する。
エレベータ制御装置30は、乗りかご11の運転状態(かご位置、運転方向、走行速度、戸開閉状態など)や、乗場呼び・かご呼びの発生状況に基づいて、エレベータ全体の制御を行う。
かご制御装置40は戸開閉制御部41を備えており、戸開閉制御部41は、エレベータ制御装置30からの指示にしたがって、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。また、かご制御装置40は、エレベータ制御装置30からの指示にしたがって、乗りかご11内に設置された図示せぬかご操作盤の表示制御やスピーカ16の制御などを行う。
ここで、図4を参照して、利用者検知部27において利用者の動きを検知するために設定される動き検知エリアについて説明する。
動き検知エリアは、撮影画像から利用者の動きを検知するために、ブロック毎に設定されるエリアである。具体的には、図4に示すように、撮影画像上には、位置推定エリアE1、乗車意思推定エリアE2及び引き込まれ検知エリアE3が、動き検知エリアとして設定される。なお、ここでは、動き検知エリアとして、上記エリアE1〜E3が設定される場合を想定するが、これに限定されず、さらに別のエリアが動き検知エリアとして設定されても良い。
動き検知エリアは、撮影画像から利用者の動きを検知するために、ブロック毎に設定されるエリアである。具体的には、図4に示すように、撮影画像上には、位置推定エリアE1、乗車意思推定エリアE2及び引き込まれ検知エリアE3が、動き検知エリアとして設定される。なお、ここでは、動き検知エリアとして、上記エリアE1〜E3が設定される場合を想定するが、これに限定されず、さらに別のエリアが動き検知エリアとして設定されても良い。
位置推定エリアE1は、乗場15からかごドア13に向かってくる利用者の身体の一部の位置、例えば、利用者の足元位置を推定するエリアである。この位置推定エリアE1は、かごドア13の中心から乗場方向に向かってL3の距離を有し、例えば2mに設定されている(L3≦乗場側の撮影範囲L1)。また、位置推定エリアE1の横幅W1は、かごドア13の横幅W0以上の距離に設定される。
乗車意思推定エリアE2は、位置推定エリアE1で検知された利用者に乗車意思があるか否かを推定するエリアである。この乗車意思推定エリアE2は、かごドア13の中心から乗場方向に向かってL4の距離を有し、例えば1mに設定されている(L4≦L3)。乗車意思推定エリアE2の横幅W2は、かごドア13の横幅W0とほぼ同じ距離に設定される。なお、乗車意思推定エリアE2は、上記した位置推定エリアE1に含まれ、利用者の足元位置を推定するエリアでもある。すなわち、乗車意思推定エリアE2では、利用者の足元位置を推定すると共に当該利用者の乗車意思を推定する。
引き込まれ検知エリアE3は、乗りかご11内においてかごドア13付近にいる利用者であって、手や腕が戸袋に引き込まれる可能性のある利用者を検知するエリアである。この引き込まれ検知エリアE3は、かご側の敷居溝(かご側シル)に沿うように設定され、かごドア13の中心からかご背面方向に向かってL5の距離を有し、例えば10cmに設定されている。また、引き込まれ検知エリアE3の横幅W3は、かごドア13の横幅W0とほぼ同じ距離に設定される。
次に、撮影画像に生じる歪みについて説明する。
本実施形態においては、上記したように少なくともかごドア13の横幅W0よりも広い範囲を撮影する必要があるので、カメラ12は広角レンズを有したカメラである方が好ましい。しかしながら、広角レンズの特性上、カメラ12によって撮影された画像は、周縁部が大きく歪んでしまう。この様子を図5に示す。
本実施形態においては、上記したように少なくともかごドア13の横幅W0よりも広い範囲を撮影する必要があるので、カメラ12は広角レンズを有したカメラである方が好ましい。しかしながら、広角レンズの特性上、カメラ12によって撮影された画像は、周縁部が大きく歪んでしまう。この様子を図5に示す。
図5は、カメラ12によって撮影された原画像を示す。なお、ここでは、かごドア13が図中右側から図中左側への一方向に開くスライド式のドアであり、カメラ12が図中右側の幕板11a内に設置されている場合を想定する。この場合、図5に示すように、周縁部に位置するかご側シル、特に、カメラ12の設置位置である図中右側(戸当側)から離れた図中左側(戸袋側)部分が大きく反り返って、歪んでしまっている。
これによれば、次のような不都合が生じ得る。
図6は、図5に示す原画像に上記した動き検知エリア(引き込まれ検知エリアE3)が設定された場合を示す。動き検知エリアは、上記したようにブロック毎に設定される。つまり、動き検知エリアは、撮影画像上において常に同じ位置に設定される。このため、図5に示す撮影画像のように画像に歪みが生じている場合、図6に示すように、引き込まれ検知エリアE3を好適な位置、すなわち、かご側シルに沿うように設定することができないという不都合が生じてしまう。この不都合によれば、さらに次のような不都合が生じ得る。
図6は、図5に示す原画像に上記した動き検知エリア(引き込まれ検知エリアE3)が設定された場合を示す。動き検知エリアは、上記したようにブロック毎に設定される。つまり、動き検知エリアは、撮影画像上において常に同じ位置に設定される。このため、図5に示す撮影画像のように画像に歪みが生じている場合、図6に示すように、引き込まれ検知エリアE3を好適な位置、すなわち、かご側シルに沿うように設定することができないという不都合が生じてしまう。この不都合によれば、さらに次のような不都合が生じ得る。
図7及び図8は、同じ位置にいる利用者を撮影した画像であって、図7は撮影画像に歪みが生じていない場合、図8は撮影画像に歪みが生じている場合を示す。図7に示すように、歪みが生じていない画像においては、引き込まれ検知エリアE3は、かご側シルに沿うように設定されるので、位置P1にいる利用者は、引き込まれ検知エリアE3により戸袋に手や腕が引き込まれる可能性のある利用者として検知されない。一方、図8に示すように、歪みが生じている画像においては、引き込まれ検知エリアE3は、かご側シルに沿うように設定することができないので、位置P1にいる利用者は、図7と同じ位置にいるにも関わらず、引き込まれ検知エリアE3により戸袋に手や腕が引き込まれる可能性のある利用者として検知されてしまう。つまり、画像の歪みに起因した誤検知が生じてしまう。
このため、本実施形態においては、画像前処理装置21内の歪み補正処理部25によって撮影画像の歪みを補正する構成としている。以下では、まず、図9のフローチャートを参照して、画像解析装置20がカメラ12と共に設置された際に実行される初期化処理について説明し、その後、図10のフローチャートを参照して、本実施形態に係るエレベータシステムの動作の一例について説明する。
図9は、画像解析装置20がカメラ12と共に設置された際に実行される初期化処理の手順の一例を示すフローチャートである。
まず、画像解析装置20は、動き検知エリア、具体的には、位置推定エリアE1、乗車意思推定エリアE2及び引き込まれ検知エリアE3をブロック毎に設定する(ステップS1)。
まず、画像解析装置20は、動き検知エリア、具体的には、位置推定エリアE1、乗車意思推定エリアE2及び引き込まれ検知エリアE3をブロック毎に設定する(ステップS1)。
続いて、画像解析装置20は、歪み補正処理が有効になっているか否かを確認する(ステップS2)。なお、歪み補正処理の有効/無効は、ユーザ(管理者)が適宜選択可能であるものとする。
歪み補正処理が有効になっていない、つまり、無効になっている場合(ステップS2のNO)、画像解析装置20において歪み補正処理は実行されないため、初期化処理を終了させる。一方、歪み補正処理が有効になっている場合(ステップS2のYES)、画像解析装置20は、歪み補正処理時に参照する座標変換テーブルを作成し(ステップS3)、これを記憶部24に記憶し(ステップS4)、初期化処理を終了させる。
なお、ここでは、画像解析装置20は、動き検知エリアを先に設定してから、歪み補正の要否の判断と座標変換テーブルの作成及び記憶とを実行するとしたが、処理の順序はこれに限定されず、画像解析装置20は、歪み補正の要否の判断と座標変換テーブルの作成及び記憶とを実行してから、動き検知エリアを設定するとしても良い。
図10は、本実施形態に係るエレベータシステムの動作の一例を示すフローチャートである。なお、ここでは、かごドア13が全閉状態のときのエレベータシステムの動作について説明する。
乗りかご11の移動速度が所定未満になると(ステップS11のYES)、カメラ12は起動し、撮影を開始する。一方、乗りかご11の移動速度が所定値以上の場合(ステップS11のNO)、カメラ12は、省エネの観点から起動せずに、スリープ状態を維持したまま、再度ステップS11の処理を実行する。
カメラ12が起動し、撮影が開始されると、画像解析装置20は、カメラ12によって撮影された画像を時系列で取得する(ステップS12)。続いて、画像解析装置20は、取得された撮影画像の最大輝度値と最小輝度値との差分が所定値以上であるか否かに基づいて、当該撮影画像が正常であるか否かを判定する(ステップS13)。
取得された撮影画像の最大輝度値と最小輝度値との差分が所定値未満であり、当該撮影画像が正常でないと判定された場合(ステップS13のNO)、当該撮影画像は、後述する利用者検知処理には使用されず、画像解析装置20は次の撮影画像を取得するために、再度ステップS12の処理を実行する。
一方、取得された撮影画像の最大輝度値と最小輝度値との差分が所定値以上であり、当該撮影画像が正常であると判定された場合(ステップS13のYES)、画像解析装置20を構成する画像前処理装置21内の解像度低下処理部23は、当該撮影画像の解像度を低下させ、低解像度の撮影画像を生成する(ステップS14)。なお、生成された低解像度の撮影画像は、画像前処理装置21内の歪み補正処理部25に逐次送られる。
次に、歪み補正処理部25は、解像度低下処理部23から送られてくる低解像度の撮影画像の入力を受け付けると、歪み補正処理が有効になっているか否かを確認する(ステップS15)。歪み補正処理が有効になっていない、つまり、無効になっている場合(ステップS15のNO)、歪み補正処理部25は、歪み補正処理を実行せずに、ステップS14において前処理が施された撮影画像をそのまま画像処理装置22に逐次送り、後述するステップS17の処理に進む。
一方で、歪み補正処理が有効になっている場合(ステップS15のYES)、歪み補正処理部25は、記憶部24に記憶された座標変換テーブルを参照して、入力を受け付けた低解像度の撮影画像の歪みを補正し、歪みが補正された撮影画像を生成する。具体的には、歪み補正処理部25は、当該撮影画像の各画素毎に、座標P(x,y)を座標変換テーブル上で対応づけられた座標P(x’,y’)に置き換えて、当該撮影画像の歪みを補正する(ステップS16)。なお、ステップS14〜S16において、前処理が施された撮影画像は、画像処理装置22に逐次送られる。
画像処理装置22は、画像前処理装置21から送られてくる前処理が施された撮影画像の入力を受け付けると、当該撮影画像を記憶部26に逐次記憶しながら、利用者検知処理をリアルタイムで実行する(ステップS17)。
利用者検知処理は、画像処理装置22内の利用者検知部27によって実行され、かごドア13が全閉状態時の利用者検知処理は、動き検知処理(ステップS17a)と、位置推定処理(ステップS17b)とによって構成される。
以下では、図11のフローチャートを参照して動き検知処理について説明し、図12のフローチャートを参照して位置推定処理について説明する。
(a)動き検知処理
図11は、上記したステップS17aの動き検知処理の手順の一例を示すフローチャートである。この動き検知処理は、利用者検知部27の構成要素の1つである動き検知部27aで実行される。ここでは、人・物の動きを検知するために、画像の輝度が利用される場合を想定して説明する。
(a)動き検知処理
図11は、上記したステップS17aの動き検知処理の手順の一例を示すフローチャートである。この動き検知処理は、利用者検知部27の構成要素の1つである動き検知部27aで実行される。ここでは、人・物の動きを検知するために、画像の輝度が利用される場合を想定して説明する。
動き検知部27aは、記憶部26に記憶された前処理後の撮影画像を1枚ずつ読み出し、各撮影画像を格子状に区切り、これにより得られるブロック毎の平均輝度値を算出する(ステップA1)。その際、動き検知部27aは、初期値として、時系列的に最初の画像から算出されたブロック毎の平均輝度値を記憶部26内の図示せぬバッファエリアに記憶しておく(ステップA2)。
2枚目以降の画像が読み出されると、動き検知部27aは、現在の画像のブロック毎の平均輝度値と、バッファエリアに記憶された1つ前の画像のブロック毎の平均輝度値とを比較する(ステップA3)。その結果、現在の画像の中で所定値以上の輝度差を有するブロックが存在した場合には、動き検知部27aは、当該ブロックを動きありのブロックとして判定する(ステップA4)。
現在の画像に対する動きの有無を判定すると、動き検知部27aは、当該画像のブロック毎の平均輝度値を次の画像との比較用として上記バッファエリアに記憶する(ステップA5)。
以降同様にして、動き検知部27aは、記憶部26に記憶された前処理後の撮影画像の輝度値を時系列順にブロック単位で比較しながら動きの有無を判定することを繰り返す。
(b)位置推定処理
図12は、上記したステップS17bの位置推定処理の手順の一例を示すフローチャートである。この位置推定処理は、利用者検知部27の構成要素の1つである位置推定部27bで実行される。
図12は、上記したステップS17bの位置推定処理の手順の一例を示すフローチャートである。この位置推定処理は、利用者検知部27の構成要素の1つである位置推定部27bで実行される。
位置推定部27bは、動き検知部27aの検知結果に基づいて現在の画像の中で動きありのブロックをチェックする(ステップB1)。その結果、動き検知エリア(引き込まれ検知エリアE3)に動きありのブロックが存在した場合、位置推定部27bは、その動きありのブロックのうち、かごドア13に最も近いブロックを抽出する(ステップB2)。
その後、位置推定部27bは、かごドア13に最も近い動きありのブロックのY座標(かごドア13の中心からかご背面方向のY座標)を利用者の位置のデータとして求め、記憶部26内の図示せぬバッファエリアに記憶する(ステップB3)。
以降同様にして、位置推定部27bは、各画像毎にかごドア13に最も近い動きありのブロックのY座標を利用者の位置のデータとして求め、上記バッファエリアに記憶していく。なお、利用者の位置を示すデータは、エレベータ制御装置30に送られる。
再び、図10の説明に戻る。エレベータ制御装置30は、画像解析装置20から利用者の位置を示すデータが送られてきたか否かを確認する(ステップS18)。なお、利用者の位置を示すデータが画像解析装置20から送られてきていない、つまり、当該データの入力がない場合(ステップS18のNO)、後述するステップS20の処理に進む。
一方、利用者の位置を示すデータが画像解析装置20から送られてきた、つまり、当該データの入力がある場合(ステップS18のYES)、エレベータ制御装置30は、乗りかご11内の利用者に対して注意喚起を行うよう指示する注意喚起指示信号をかご制御装置40に出力すると共に、かごドア13を低速戸開するよう指示する低速戸開指示信号を図示せぬメモリに登録する。かご制御装置40は、エレベータ制御装置30からの注意喚起指示信号の入力を受け付けると、当該注意喚起指示信号にしたがって、かごドア13から離れることを促すメッセージや警告音などを、スピーカ16から出力し、注意喚起を行う(ステップS19)。
続いて、エレベータ制御装置30は、所定階に着床したことを示す着床信号の有無に基づいて、乗りかご11が所定階に到着したか否かを判定する(ステップS20)。なお、乗りかご11が所定階に到着していない、つまり、走行中であると判定された場合(ステップS20のNO)、上記したステップS12の処理に戻り、再度同様な処理を実行する。
一方、乗りかご11が所定階に到着したと判定された場合(ステップS20のYES)、エレベータ制御装置30は、図示せぬメモリに低速戸開指示信号が登録されているか否かを確認する(ステップS21)。
図示せぬメモリに低速戸開指示信号が登録されている場合(ステップS21のYES)、エレベータ制御装置30は、当該低速戸開指示信号をかご制御装置40に出力する。かご制御装置40内の戸開閉制御部41は、エレベータ制御装置30からの低速戸開指示信号にしたがって、かごドア13を通常速度よりも遅い低速で戸開し(ステップS22)、ここでの処理を終了させる。
一方、図示せぬメモリに低速戸開指示信号が登録されていない場合(ステップS21のNO)、エレベータ制御装置30は、かごドア13を通常速度で戸開するよう指示する通常戸開指示信号をかご制御装置40に出力する。かご制御装置40内の戸開閉制御部41は、エレベータ制御装置30からの通常戸開指示信号にしたがって、かごドア13を通常速度で戸開し(ステップS23)、ここでの処理を終了させる。
次に、図13のフローチャートを参照して、かごドア13が全開状態のときのエレベータシステムの動作について説明する。
かごドア13が全開になると(ステップS31)、画像解析装置20は、上記したステップS12〜S16の処理と同様な処理を実行する(ステップS32〜S36)。
かごドア13が全開になると(ステップS31)、画像解析装置20は、上記したステップS12〜S16の処理と同様な処理を実行する(ステップS32〜S36)。
その後、画像処理装置22は、画像前処理装置21から送られてくる前処理が施された撮影画像の入力を受け付けると、当該撮影画像を記憶部26に逐次記憶しながら、利用者検知処理をリアルタイムで実行する(ステップS37)。
かごドア13が全開状態時の利用者検知処理は、動き検知処理(ステップS37a)と、位置推定処理(ステップS37b)と、乗車意思推定処理(ステップS37c)とによって構成される。なお、動き検知処理及び位置推定処理については、既に説明したステップS17a,S17bと同様であるため、ここでは詳しい説明は省略する。但し、ステップS37bでは、ステップS17bにおいて説明した引き込まれ検知エリアE3を対象にした位置推定処理ではなく、位置推定エリアE1を対象にした位置推定処理が実行される。
ここで、図14のフローチャートを参照して、乗車意思推定処理について説明する。
(c)乗車意思推定処理
図14は、上記したステップS37cの乗車意思推定処理の手順の一例を示すフローチャートである。この乗車意思推定は、利用者検知部27の構成要素の1つである乗車意思推定部27cで実行される。
(c)乗車意思推定処理
図14は、上記したステップS37cの乗車意思推定処理の手順の一例を示すフローチャートである。この乗車意思推定は、利用者検知部27の構成要素の1つである乗車意思推定部27cで実行される。
乗車意思推定部27cは、記憶部26内のバッファエリアに記憶された各画像の利用者の位置のデータを平滑化する(ステップC1)。なお、平滑化の方法としては、例えば平均値フィルタやカルマンフィルタなどの一般的に知られている方法を用いるものとし、ここではその詳しい説明は省略する。
上記した位置データを平滑化したとき、変化量が所定値以上のデータが存在した場合(ステップC2のYES)、乗車意思推定部27cは、そのデータを外れ値として除外する(ステップC3)。なお、上記所定値は、利用者の標準的な歩行速度と撮影画像のフレームレートによって決められている。また、上記した位置データを平滑化する前に外れ値を見つけて除外しておいても良い。
続いて、乗車意思推定部27cは、乗車意思推定エリアE2内の利用者の位置の変化を確認する(ステップC4)。その結果、乗車意思推定エリアE2内でかごドア13に向かっている利用者の位置の変化を確認できた場合には(ステップC5のYES)、乗車意思推定部27cは、当該利用者に乗車意思ありと判断する(ステップC6)。
一方、乗車意思推定エリアE2内でかごドア13に向かっている利用者の位置の変化を確認できなかった場合には(ステップC5のNO)、乗車意思推定部27cは、当該利用者に乗車意思なしと判断する(ステップC7)。例えば、乗りかご11の正面を人物が横切った場合、当該人物はかごドア13に向かっていないので、当該人物の位置は時間的に変化せず、このような場合には乗車意思なしと判断される。
このようにかごドア13に最も近い動きありのブロックを利用者の位置とみなし、その位置のかごドア13方向への時間的な変化を追跡することで利用者の乗車意思の有無を推定することができる。
再び、図13の説明に戻る。乗車意思ありの利用者が検知されると(ステップS38のYES)、画像解析装置20からエレベータ制御装置30に対して利用者検知信号が出力される。エレベータ制御装置30は、この利用者検知信号を受信することによりかごドア13の戸閉動作を禁止して戸開状態を維持する(ステップS39)。
詳しくは、かごドア13が全開状態になると、エレベータ制御装置30は戸開時間のカウント動作を開始し、所定の時間T(例えば1分)をカウントした時点で戸閉を行う。この間に乗車意思ありの利用者が検知され、利用者検知信号が送られてくると、エレベータ制御装置30はカウント動作を停止してカウント値をクリアする。これにより、上記時間Tの間、かごドア13の戸開状態が維持されることになる。
なお、この間に新たな乗車意思ありの利用者が検知されると、再度カウント値がクリアされ、上記時間Tの間、かごドア13の戸開状態が維持されることになる。但し、上記時間Tの間に何度も利用者が来てしまうと、かごドア13をいつまでも戸閉できない状況が続いてしまうので、許容時間Tx(例えば3分)を設けておき、この許容時間Txを経過した場合にかごドア13を強制的に戸閉する方が好ましい。
上記時間Tのカウント動作が終了すると(ステップS40のYES)、エレベータ制御装置30は、かご制御装置40内の戸開閉制御部41を介して、かごドア13を戸閉し(ステップS41)、ここでの処理を終了させる。
以上説明した一実施形態によれば、エレベータシステムは、撮影画像の歪みを補正可能な歪み補正処理部25を備えているので、画像の歪みに起因した利用者検知精度の低下を防ぐことができる。具体的には、図7及び図8にて説明したような通常であれば検知されない利用者の動きの誤検知を防ぐことができる。
なお、本実施形態では、歪みを補正する前の撮影画像と、歪みを補正した後の撮影画像とのサイズを同一にして、歪み補正処理を実行するとしたが、この場合、次のような不都合が生じ得る。
図15は、歪み補正前後で画像のサイズを同一にした場合に生じる不都合を説明するための図であり、図15(a)は歪みを補正する前の撮影画像を示し、図15(b)は歪みを補正した後の撮影画像を示す。図15(b)に示すように、歪みを補正した後の撮影画像においては、歪みを補正した影響で、図15(a)に示す歪みを補正する前の撮影画像には映っていた端部(補正前の撮影画像の周縁部)が一部消えてしまっている(欠落してしまっている)。このため、歪みを補正した後の撮影画像において消えてしまった場所に利用者がいたとしても、当該利用者の動きを検知することができないという不都合が生じる。
この不都合を解消するために、歪み補正処理部25は、図16に示すように、歪みを補正した後の撮影画像を歪みを補正する前の撮影画像に比べて縮小する処理を実行する。具体的には、歪み補正処理部25は、歪みを補正する前の撮影画像の0.85倍のサイズに縮小して、歪みを補正した撮影画像を生成する。このとき、歪み補正処理部25は、動き検知エリアもあわせて縮小する。これによれば、図17に示すように、歪みを補正した後の撮影画像においても端部が消える(欠落する)ことがないため、上記した不都合を解消することができる。特に、エレベータは、戸袋側にかご操作盤が設置されることが多く、かご操作盤付近には利用者がいる可能性が高いため、上記した画像の欠落を防ぐことで、戸袋への手や腕の引き込まれをより高精度に防ぐことができるようになる。
なお、歪み補正処理時に撮影画像のサイズ変更を行う場合、画像解析装置20は、初期化処理時に、歪みを補正した後の撮影画像のサイズが元のサイズの0.85倍になるよう考慮した上で、座標変換テーブルを作成する。またこのときに、動き検知エリアのサイズ変更も同様にして行う。なお、ここでは、撮影画像の縮小倍率を0.85倍として説明したが、これに限定されず、縮小倍率は適宜変更可能であるものとする。
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、11a…幕板、12…カメラ、13…かごドア、14…乗場ドア、15…乗場、16…スピーカ、20…画像解析装置、21…画像前処理装置、22…画像処理装置、23…解像度低下処理部、24…記憶部、25…歪み補正処理部、26…記憶部、27…利用者検知部、27a…動き検知部、27b…位置推定部、27c…乗車意思推定部、30…エレベータ制御装置、40…かご制御装置、41…戸開閉制御部。
実施形態に係るエレベータシステムは、乗りかごのドア近傍を含めて乗場を撮影可能な撮影手段と、前記撮影手段によって撮影された複数枚の画像の歪みを補正するための座標変換テーブルを記憶する記憶手段と、利用者の動きを検知するための検知エリアをブロック毎に設定する設定手段と、前記撮影手段によって撮影された複数枚の画像の歪みを、前記記憶手段に記憶された座標変換テーブルに基づいて補正する歪み補正手段と、前記歪み補正手段によって補正された複数枚の画像の輝度をブロック単位で比較して、利用者の動きを検知する動き検知手段と、前記動き検知手段によって検知された動きありのブロックを抽出し、当該ブロックにおける前記ドアの中心からの座標位置を利用者の位置として推定する位置推定手段と、前記位置推定手段によって推定された利用者の位置を、前記乗りかごの動作制御に反映させる制御手段とを具備し、前記座標変換テーブルは、歪み補正後の画像の大きさが、所定倍率にしたがって、歪み補正前の画像の大きさより縮小されるように作成され、前記歪み補正手段は、前記座標変換テーブルに基づいて前記複数枚の画像の歪みを補正すると共に、前記設定手段により設定された検知エリアを前記所定倍率にしたがって縮小することを特徴とする。
Claims (4)
- 乗りかごのドア近傍を含めて乗場を撮影可能な撮影手段と、
前記撮影手段によって撮影された複数枚の画像の歪みを、メモリに予め記憶された座標変換テーブルに基づいて補正する歪み補正手段と、
前記歪み補正手段によって補正された複数枚の画像の輝度をブロック単位で比較して、利用者の動きを検知する動き検知手段と、
前記動き検知手段によって検知された動きありのブロックを抽出し、当該ブロックにおける前記ドアの中心からの座標位置を利用者の位置として推定する位置推定手段と、
前記位置推定手段によって推定された利用者の位置を、前記乗りかごの動作制御に反映させる制御手段と
を具備することを特徴とするエレベータシステム。 - 前記歪み補正手段は、
補正後の画像のサイズが補正前の画像のサイズより小さくなるようにして、前記撮影手段によって撮影された複数枚の画像の歪みを補正することを特徴とする請求項1に記載のエレベータシステム。 - 前記制御手段は、
前記位置推定手段によって推定された利用者の位置が、前記利用者の身体の一部が前記ドアに引き込まれる可能性のあるエリア内に含まれる場合、当該利用者に対して注意喚起を行うと共に、前記ドアを通常よりも低速で戸開することを特徴とする請求項1に記載のエレベータシステム。 - 前記位置推定手段によって推定された利用者の位置の時系列変化に基づいて、当該利用者の乗車意思の有無を推定する乗車意思推定手段をさらに具備し、
前記制御手段は、
前記乗車意思推定手段の推定結果に基づいて前記ドアの開閉動作を制御することを特徴とする請求項1に記載のエレベータシステム。
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