JP2019104573A - エレベータ操作システムおよび操作判定方法 - Google Patents

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【課題】タッチパネル上の操作ボタンに対する意図しない操作に起因するエレベータの誤動作を有効に防止することができるエレベータ操作システムおよび操作判定方法を提供する。【解決手段】実施形態のエレベータ操作システムは、タッチパネルと、カメラと、操作判定部と、を備える。タッチパネルは、エレベータの操作ボタンを表示する。カメラは、前記タッチパネルの近傍に設定した操作エリアを含む画像を撮影する。操作判定部は、前記カメラが撮影する画像を解析し、前記操作エリア内で検出されたオブジェクトの形状および動きが所定の条件を満たすか否かにより、前記操作ボタンに対する操作を有効にするか否かを判定する。【選択図】図1

Description

本発明の実施形態は、エレベータ操作システムおよび操作判定方法に関する。
エレベータの利用者が操作する操作盤にタッチパネルを利用する試みがある。タッチパネルを用いた操作盤は、押ボタン式の操作盤と比べて表示能力が高く、様々な情報を利用者に提供できることに加え、表示レイアウトの柔軟性に優れるといった長所がある。一方で、タッチパネルを用いた操作盤は、利用者が操作ボタンに軽く触れただけで操作が受け付けられてしまうため、意図しない操作によりエレベータの誤動作が生じやすいという問題がある。このため、タッチパネル上の操作ボタンに対する意図しない操作に起因するエレベータの誤動作を防止するための対策が望まれている。
特開2012−25517号公報 特開2015−151253号公報
本発明が解決しようとする課題は、タッチパネル上の操作ボタンに対する意図しない操作に起因するエレベータの誤動作を有効に防止することができるエレベータ操作システムおよび操作判定方法を提供することである。
実施形態のエレベータ操作システムは、タッチパネルと、カメラと、操作判定部と、を備える。タッチパネルは、エレベータの操作ボタンを表示する。カメラは、前記タッチパネルの近傍に設定した操作エリアを含む画像を撮影する。操作判定部は、前記カメラが撮影する画像を解析し、前記操作エリア内で検出されたオブジェクトの形状および動きが所定の条件を満たすか否かにより、前記操作ボタンに対する操作を有効にするか否かを判定する。
図1は、エレベータ操作システムの構成例を示すブロック図である。 図2は、タッチパネルを有するかご操作盤の一例を示す図である。 図3は、カメラの撮影範囲を説明する図である。 図4は、カメラが撮影する画像の一例を示す図である。 図5は、判定に用いる条件の一例を説明する図である。 図6は、エレベータ操作システムの処理手順の一例を示すフローチャートである。
以下、実施形態のエレベータ操作システムおよび操作判定方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態は、エレベータの操作盤に設けられたタッチパネル上の操作ボタンに対する意図しない操作を無効にすることで、エレベータの誤動作を防止する。操作ボタンに対する操作の有効/無効を判定するために、本実施形態では、タッチパネルの近傍に設定した操作エリアを含む画像をカメラで撮影し、その画像を解析する。
図1は、本実施形態に係るエレベータ操作システムの構成例を示すブロック図である。このエレベータ操作システムは、図1に示すように、タッチパネル10と、カメラ20と、操作判定部30と、音声出力部40とを備える。
タッチパネル10は、エレベータの操作ボタンを表示する。タッチパネル10は、例えば、エレベータのかご内に乗り込んだ利用者が操作するかご操作盤に設けられる。タッチパネル10を有するかご操作盤の一例を図2に示す。図2に示すかご操作盤50は、タッチパネル10上で、利用者が行先階を指定するための呼びボタンである行先階ボタン11を表示する。また、タッチパネル10の行先階ボタン11上部の表示領域12には、かごの現在階床や進行方向などの運行情報が表示される。なお、図2の例では4つの行先階ボタン11をかご操作盤50の長手方向(鉛直方向)に並べた配置を図示しているが、タッチパネル10が表示する行先階ボタン11の数や配置はこの例に限らない。
かご操作盤50には、タッチパネル10上の行先階ボタン11のほか、かごのドアを開閉するための開ボタン51や閉ボタン52、非常時に外部と連絡を取るための非常連絡用ボタン(図示せず)など、かご内の利用者が操作する各種の操作ボタンが必要に応じて適宜設けられる。なお、図2では、行先階ボタン11以外の他の操作ボタンが機械式の押ボタンスイッチとして設けられる例を想定しているが、これらの操作ボタンも行先階ボタン11と同様にタッチパネル10に表示する構成としてもよい。
かご操作盤50は、例えば図3に示すように、かごの袖壁60など、かご内の利用者が操作しやすい位置に設置される。かご操作盤50は、テールコードなどのケーブル内の信号線を介して、エレベータ全体の動作を制御するエレベータ制御盤に接続される。かご操作盤50に設けたタッチパネル10上の行先階ボタン11が操作されると、その操作に応じた呼び登録信号が、かご操作盤50から信号線を介してエレベータ制御盤に送られる。
カメラ20は、タッチパネル10の近傍に設定した操作エリアを含む画像を撮影する。操作エリアは、かご内の利用者がタッチパネル10上の行先階ボタン11(操作ボタンの一例)を操作する際に手を入れる空間であり、例えばタッチパネル10の表面から30cmの範囲内など、タッチパネル10の近傍の所定範囲の空間として予め設定される。カメラ20は、この操作エリアをタッチパネル10の上部から鉛直方向に見下ろす位置に配置される。例えば図2に示すように、かご操作盤50のタッチパネル10よりも上側の位置に、カメラ20を設置することができる。このように、カメラ20とタッチパネル10を一体に設けることにより、例えば、かご操作盤50の製造段階でタッチパネル10の位置に合せてカメラ20の画角を適切に調整できるなど、取り扱いが容易になる。
図3は、カメラ20の撮影範囲70を説明する図である。カメラ20は、図3に示すように、上述の操作エリアをタッチパネル10の上部から鉛直方向に見下ろす位置に配置され、撮影範囲70に操作エリアが含まれるように画角が調整される。カメラ20は、この撮影範囲70を所定のフレームレートで撮影し、撮影した画像を操作判定部30に逐次伝送する。
操作判定部30は、カメラ20が撮影する画像を解析し、上述の操作エリア内で検出されたオブジェクトの形状および動きが所定の条件を満たすか否かにより、タッチパネル10上の行先階ボタン11に対する操作を有効にするか否かを判定する。操作判定部30は、例えば、かご操作盤50内のコントローラにおいて所定のプログラムを実行することで、かご操作盤50の一機能として実現することができる。なお、操作判定部30をエレベータ制御盤の一機能として実現してもよいし、かご操作盤50やエレベータ制御盤とは異なる別の制御装置の機能として実現してもよい。以下では、操作判定部30による判定方法の具体例について、図4および図5を用いて説明する。
図4は、カメラ20が撮影する画像21の一例を示す図であり、図5は、判定に用いる条件の一例を説明する図である。カメラ20が撮影する画像21には、図4に示すように、タッチパネル10の近傍に設定した操作エリア22が映っている。操作判定部30は、この画像21を解析して、まず、操作エリア22内に進入するオブジェクトOを検出する。そして、図5に示すように、操作エリア22内で検出されたオブジェクトOが棒状部分Rを有するか否か、棒状部分Rを有する場合は、その幅Wが所定の閾値(例えば2cm)以下であるか否かを判定する。棒状部分Rは、所定値(例えば3cm)以上の長さを有するオブジェクトOの突出部である。棒状部分Rの幅Wは、例えば、棒状部分Rの中で最も広い幅を閾値と比較すればよい。なお、オブジェクトOの突出部の先端の幅が根元部分の幅よりも狭い場合に、その突出部を棒状部分Rとしてもよい。
オブジェクトOの棒状部分Rの幅Wが閾値以下である場合、操作判定部30は、次に、棒状部分Rの先端が目標線23に向かって移動しているか否かを判定する。目標線23は、タッチパネル10上の行先階ボタン11の位置を基準に定められる。例えば図4に示すように、かご操作盤50の長手方向(鉛直方向)に一列に並ぶ複数の行先階ボタン11の中心を通る線を、目標線23として定めることができる。なお、タッチパネル10上の行先階ボタン11が複数列で配置される構成であれば、各列に対応する複数の目標線23が設定されてもよい。
そして、操作判定部30は、操作エリア22内で検出されたオブジェクトOが棒状部分Rを有するという第1条件と、棒状部分Rの幅Wが閾値以下であるという第2条件と、棒状部分Rの先端が目標線23に向かって移動しているという第3条件とを満たす場合に、タッチパネル10上の行先階ボタン11に対する操作を有効にすると判定する。そして、タッチパネル10上の行先階ボタン11が実際に操作されたときに、その行先階ボタン11の操作に応じた呼び登録信号をエレベータ制御盤に送ることにより、操作された行先階ボタン11に対応する行先階を登録する。
また、操作判定部30は、タッチパネル10上の行先階ボタン11に対する操作を有効にすると判定したときに、タッチパネル10に制御信号を伝送することにより、タッチパネル10上の行先階ボタン11の表示形態を変化させるようにしてもよい。例えば、タッチパネル10は、操作判定部30からの制御信号に応じて、例えば行先階ボタン11の表示の輝度を高めたり、行先階ボタン11を点滅表示したりといったように、行先階ボタン11の表示形態を変化させる。これにより、行先階ボタン11に対する操作が受け付けられることを、かご内の利用者に的確に認識させることができる。
一方、操作判定部30は、操作エリア22内で検出されたオブジェクトOが上述の第1条件、第2条件、第3条件の少なくとも1つを満たさない場合、タッチパネル10上の行先階ボタン11に対する操作を無効にすると判定する。この場合、タッチパネル10上の行先階ボタン11が操作されたとしても、行先階の登録は行われない。また、タッチパネル10上の行先階ボタン11に対する操作を無効にすると判定した場合、操作判定部30は、音声出力部40に対して音声出力命令を送る。
音声出力部40は、操作判定部30により行先階ボタン11に対する操作を無効にすると判定された場合に、操作判定部30からの音声出力命令に応じて、所定の音声アナウンスを出力する。音声出力部40が出力する音声アナウンスは、例えば「もう一度操作してください。」といったように、かご内の利用者に正しい操作を促すアナウンスであってもよいし、例えば「タッチパネルに触れています。離れてください。」といったように、かご内の利用者に誤操作を回避する行動を促すアナウンスであってもよい。このような音声アナウンスにより、行先階ボタン11に対する操作が無効となることを、かご内の利用者に的確に認識させることができる。
タッチパネル10上の行先階ボタン11に対する正しい操作は、利用者が指先で行先階ボタン11に触れる操作である。一方、利用者の肘や腕、荷物などがタッチパネル10上の行先階ボタン11に触れるといった意図しない操作も生じ得る。本実施形態では、上述の第1条件、第2条件および第3条件の全てを満たす場合に、行先階ボタン11に対する操作が有効とされる。上述の第1条件、第2条件および第3条件を全て満たすのは、利用者が指先で行先階ボタン11に触れようとしている場合のみであるため、行先階ボタン11に対して正しい操作が行われた場合に、その操作が有効とされる。一方、利用者の肘や腕、荷物などがタッチパネル10上の行先階ボタン11に触れるといった意図しない操作の場合は、上述の第1条件、第2条件および第3条件の少なくともいずれかを満たさないため、このような意図しない操作を無効として、その操作に起因するエレベータの誤動作を有効に防止することができる。
次に、本実施形態に係るエレベータ操作システムの動作について、図6を用いて説明する。図6は、エレベータ操作システムの処理手順の一例を示すフローチャートである。この図6のフローチャートで示す一連の処理は、操作判定部30において所定周期で繰り返し実行される。
操作判定部30は、まず、カメラ20が撮影する画像を解析して、操作エリア22内のオブジェクトOを検出する(ステップS1)。次に、操作判定部30は、ステップS1で検出したオブジェクトOが棒状部分Rを有するか否かを判定し(ステップS2)、オブジェクトOが棒状部分Rを有する場合は(ステップS2:Yes)、棒状部分Rの幅Wが所定の閾値以下であるか否かを判定する(ステップS3)。そして、棒状部分Rの幅Wが所定の閾値以下であれば(ステップS3:Yes)、操作判定部30は、さらに、棒状部分Rの先端が目標線23に向かって移動しているか否かを判定する(ステップS4)。
ここで、棒状部分Rの先端が目標線23に向かって移動していれば(ステップS4:Yes)、操作判定部30は、タッチパネル10上の行先階ボタン11に対する操作を有効にすると判定する。この場合、操作判定部30は、タッチパネル10に制御信号を送ることでタッチパネル10上の行先階ボタン11の表示形態を変化させ(ステップS5)、行先階ボタン11に対する操作を待機する。
一方、ステップS2でオブジェクトOが棒状部分Rを有していないと判定した場合(ステップS2:No)、あるいは、ステップS3で棒状部分Rの幅Wが閾値を超えていると判定した場合(ステップS3:No)、あるいは、ステップS4で棒状部分Rの先端が目標線23に向かって移動していないと判定した場合(ステップS4:No)、操作判定部30は、行先階ボタン11に対する操作を無効にすると判定する。この場合、操作判定部30は、音声出力部40に対して音声出力命令を送って所定の音声アナウンスを出力させ(ステップS6)、行先階ボタン11に対する操作を受け付けることなく処理を終了する。
タッチパネル10上の行先階ボタン11に対する操作を有効にすると判定した後、実際に行先階ボタン11が操作されると(ステップS7:Yes)、操作判定部30は、その行先階ボタン11に対する操作を受け付けて呼び登録信号をエレベータ制御盤に送ることにより、操作された行先階ボタン11に対応する行先階を登録し(ステップS8)、一連の処理を終了する。一方、タッチパネル10上の行先階ボタン11に対する操作を有効にすると判定した後、一定時間が経過しても行先階ボタン11が操作されない場合は(ステップS7:No)、操作が中断されたものとしてそのまま処理を終了する。
以上、具体的な例を挙げながら説明したように、本実施形態に係るエレベータ操作システムでは、操作判定部30が、カメラ20が撮影する画像を解析し、操作エリア22内で検出されたオブジェクトOの形状および動きが所定の条件を満たすか否かにより、タッチパネル10上の操作ボタンに対する操作を有効にするか否かを判定する。例えば、操作判定部30は、オブジェクトOが棒状部分Rを有するという第1条件と、棒状部分Rの幅Wが所定の閾値以下であるという第2条件と、棒状部分Rの先端が目標線23に向かって移動しているという第3条件とを満たす場合に、操作ボタンに対する操作を有効にすると判定する。したがって、本実施形態に係るエレベータ操作システムによれば、エレベータの利用者が意図したタッチパネル10上の操作ボタンに対する操作のみを有効、意図しない操作は無効として、意図しない操作に起因するエレベータの誤動作を有効に防止することができる。例えば、行先階ボタン11の意図しない操作に起因して無駄な行先階が登録されてしまい、エレベータの運行効率が低下することを有効に防止することができる。
なお、上述の実施形態に対しては様々な変形を加えることができる。以下では、いくつかの変形例を説明する。
(変形例1)
上述の実施形態では、操作エリア22内で検出されたオブジェクトOが棒状部分Rを有するという第1条件と、棒状部分Rの幅Wが所定の閾値以下であるという第2条件と、棒状部分Rの先端が目標線23に向かって移動しているという第3条件とを満たす場合に、操作ボタンに対する操作を有効にすると判定している。しかし、操作ボタンに対する操作を有効と判定する条件はこれに限らない。上述の第1条件、第2条件および第3条件に加えて、他の条件を加えてもよい。例えば、操作判定部30は、カメラ20が撮影する画像からさらに人の顔を検出し、検出した人の顔がタッチパネル10と対向しているという条件を第4条件として加え、上述の第1条件、第2条件、第3条件および第4条件を全て満たす場合に、操作ボタンに対する操作を有効にすると判定してもよい。これにより、操作ボタンに対する操作が意図したものであるかどうかをより的確に判定することができる。
(変形例2)
また、事前に学習されたニューラルネットワークを用いて操作判定部30の処理を実現してもよい。例えば、カメラ20の視点位置から操作ボタンを操作する利用者を撮影した画像データとその操作が正しい動作であることを教示する教示データとを組み合わせた正例の学習データと、利用者の肘や腕、荷物などが操作ボタンに触れたときの様子を撮影した画像データとその操作が誤操作であることを教示する教示データとを組み合わせた負例の学習データとを用いて、ニューラルネットワークを学習する。そして、実際の運用時には、カメラ20が撮影する画像を学習済みのニューラルネットワークに入力して、正しい操作であることを示すラベルをニューラルネットワークが出力した場合に、操作ボタンに対する操作を有効にすると判定する。この場合のニューラルネットワークを用いた処理は、カメラ20が撮影する画像を解析し、操作エリア22内で検出されたオブジェクトOの形状および動きが所定の条件を満たすか否かを判定する処理に相当する。操作判定部30の処理にニューラルネットワークを用いることにより、判定精度の向上が期待できる。
(変形例3)
上述の実施形態では、かご操作盤50がかごの袖壁60に設置されているものとして説明したが、かご内のどの位置にかご操作盤50が設置されている場合であっても、上述の手法によりタッチパネル10上の操作ボタンに対する操作の有効/無効を適切に判定することができる。
(変形例4)
また、上述の実施形態では、タッチパネル10上の操作ボタンとして行先階ボタン11を例示したが、開ボタン51、閉ボタン52、非常連絡用ボタンなど、他の操作ボタンをタッチパネル10により表示してもよい。この場合、操作判定部30は、開ボタン51や閉ボタン52に対する操作を有効にすると判定した場合は、開ボタン51や閉ボタン52の操作に応じてかごのドアを開閉させる。また、非常連絡用ボタンに対する操作を有効にすると判定した場合は、非常連絡用ボタンの操作に応じて外部との通信を確立するための制御を行う。
(変形例5)
上述の実施形態では、かご操作盤50がタッチパネル10を有する例を説明したが、エレベータの乗場で利用者が操作する乗場操作盤がタッチパネル10を有する場合も、上述の手法によりタッチパネル10上の操作ボタンに対する操作の有効/無効を適切に判定することができる。この場合、乗場操作盤に設けたタッチパネル10は、行先方向を指定する呼びボタンを表示する。操作判定部30は、タッチパネル10上の呼びボタンに対する操作を有効にすると判定した場合、呼びボタンが実際に操作されたときに、その呼びボタンの操作に応じた呼び登録信号をエレベータ制御盤に送ることにより、操作された呼びボタンに対応する行先方向を登録する。
(変形例6)
上述の実施形態では、カメラ20がタッチパネル10とともにかご操作盤50に設けられ、カメラ20とタッチパネル10が一体に設けられた例を説明したが、かご操作盤50の外部にカメラ20を設ける構成であってもよい。この場合、カメラ20はタッチパネル10上の操作ボタンに対する操作の有効/無効を判定するための専用のものであってもよいし、かご内に別途設けられた監視カメラなどの他の用途のカメラがタッチパネル10の近傍に設定した操作エリア22を含む画像を適切に撮影できるのであれば、他の用途のカメラを流用してもよい。また、上述の実施形態では、操作エリア22をタッチパネル10の上部から鉛直方向に見下ろす位置にカメラ20が配置されるものとして説明したが、操作エリア22を含む画像を適切に撮影できるのであれば、操作エリア22を横方向から撮影する位置や下から撮影する位置にカメラ20を配置してもよい。ただし、オクルージョンの発生を極力抑制するという観点からは、カメラ20を配置する位置としては、操作エリア22をタッチパネル10の上部から鉛直方向に見下ろす位置が最適と考えられる。
以上述べた実施形態やその変形例によれば、タッチパネル上の操作ボタンに対する意図しない操作に起因するエレベータの誤動作を有効に防止することができる。
以上、本発明の実施形態やその変形例を説明したが、これらの実施形態や変形例は、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。これらの実施形態や変形例は、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。これらの実施形態や変形例は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、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ものである。
10 タッチパネル、11 行先階ボタン、20 カメラ、22 操作エリア、23 目標線、30 操作判定部、40 音声出力部、50 かご操作盤、70 撮影範囲、O オブジェクト、R 棒状部分、W 幅
実施形態のエレベータ操作システムは、タッチパネルと、カメラと、操作判定部と、を備える。タッチパネルは、エレベータの操作ボタンを表示する。カメラは、前記タッチパネルの近傍に設定した操作エリアを含む画像を撮影する。操作判定部は、前記カメラが撮影する画像を解析し、前記操作エリア内で検出されたオブジェクトの形状および動きが所定の条件を満たすか否かにより、前記操作ボタンに対する操作を有効にするか否かを判定する。操作判定部は、前記オブジェクトが棒状部分を有するという第1条件と、前記棒状部分の幅が所定値以下であるという第2条件と、前記棒状部分の先端が、前記タッチパネルにおける前記操作ボタンの位置を基準に定めた目標線に向かって移動しているという第3条件とを満たす場合に、前記操作ボタンに対する操作を有効にすると判定する。

Claims (9)

  1. エレベータの操作ボタンを表示するタッチパネルと、
    前記タッチパネルの近傍に設定した操作エリアを含む画像を撮影するカメラと、
    前記カメラが撮影する画像を解析し、前記操作エリア内で検出されたオブジェクトの形状および動きが所定の条件を満たすか否かにより、前記操作ボタンに対する操作を有効にするか否かを判定する操作判定部と、を備えるエレベータ操作システム。
  2. 前記操作判定部は、前記オブジェクトが棒状部分を有するという第1条件と、前記棒状部分の幅が所定値以下であるという第2条件と、前記棒状部分の先端が、前記タッチパネルにおける前記操作ボタンの位置を基準に定めた目標線に向かって移動しているという第3条件とを満たす場合に、前記操作ボタンに対する操作を有効にすると判定する、請求項1に記載のエレベータ操作システム。
  3. 前記操作判定部は、前記画像からさらに人の顔を検出し、検出した人の顔が前記タッチパネルと対向しているという第4条件をさらに満たす場合に、前記操作ボタンに対する操作を有効にすると判定する、請求項2に記載のエレベータ操作システム。
  4. 前記カメラは、前記操作エリアを前記タッチパネルの上部から鉛直方向に見下ろす位置に配置されている、請求項1乃至3のいずれか一項に記載のエレベータ操作システム。
  5. 前記カメラと前記タッチパネルが一体に設けられている、請求項1乃至4のいずれか一項に記載のエレベータ操作システム。
  6. 前記操作ボタンは行先階または行先方向を指定するための呼びボタンであり、
    前記操作判定部は、前記呼びボタンに対する操作を有効にすると判定した場合に、該操作に応じて行先階または行先方向を登録する、請求項1乃至5のいずれか一項に記載のエレベータ操作システム。
  7. 前記タッチパネルは、前記操作判定部により前記操作ボタンに対する操作を有効にすると判定された場合に、前記操作ボタンの表示形態を変化させる、請求項1乃至6のいずれか一項に記載のエレベータ操作システム。
  8. 前記操作判定部により前記操作ボタンに対する操作を無効にすると判定された場合に、所定の音声アナウンスを出力する音声出力部をさらに備える、請求項1乃至7のいずれか一項に記載のエレベータ操作システム。
  9. エレベータの操作ボタンを表示するタッチパネルの近傍に設定した操作エリアを含む画像をカメラにより撮影するステップと、
    前記カメラが撮影する画像を解析し、前記操作エリア内で検出されたオブジェクトの形状および動きが所定の条件を満たすか否かにより、前記操作ボタンに対する操作を有効にするか否かを判定するステップと、を含む操作判定方法。
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