JP2021147225A - エレベータの利用者検知システム - Google Patents

Abstract

【課題】床面の明るさに起因した未検知を抑制して、利用者を正しく検知して戸開閉制御に反映させる。【解決手段】一実施形態に係るエレベータの利用者検知システムは、明るさ計測手段と、感度設定手段と、検知手段と、戸開閉制御手段とを備える。上記明るさ計測手段は、カメラから得られる画像を用いて乗場および乗りかごの少なくとも一方の床面の明るさを計測する。上記感度設定手段は、上記明るさ計測手段によって計測された上記床面の明るさに応じて、上記画像上で上記利用者を検知するときの検知感度を設定する。上記明るさ計測手段によって計測された上記床面の明るさに応じて検知感度を設定する。上記検知手段は、上記感度設定手段によって設定された上記検知感度に基づいて、上記画像から上記床面に存在する利用者を検知する。上記戸開閉制御手段は、上記検知手段の検知結果に基づいて、上記乗りかごのドアの戸開閉動作を制御する。【選択図】 図１

Description

本発明の実施形態は、エレベータの利用者検知システムに関する。

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、カメラの撮影画像を用いて乗りかごに乗車する利用者を検知し、その検知結果をドアの開閉制御に反映させるシステムがある。

特許第６０９２４３３号公報

上述したシステムでは、カメラによって撮影される乗場の画像の輝度変化から利用者を検知している。ところが、例えば乗場の床面が黒色で暗い場合において、黒色の服を着た利用者が来ると、撮影画像上では利用者が背景である乗場の床面と区別がつかなくなり、輝度変化から利用者を検知できない現象が生じる。これは、乗りかご内に乗車している利用者を検知する場合も同様であり、乗りかごの床面の明るさによっては、利用者を検知できないことがある。

本発明が解決しようとする課題は、床面の明るさに起因した未検知を抑制して、利用者を正しく検知して戸開閉制御に反映させることができるエレベータの利用者検知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利用者検知システムは、乗りかごに設置され、上記乗りかごのドア付近と乗場を撮影するカメラの画像から利用者を検知する。上記エレベータの利用者検知システムは、明るさ計測手段と、感度設定手段と、検知手段と、戸開閉制御手段とを備える。

上記明るさ計測手段は、上記カメラから得られる画像を用いて上記乗場および上記乗りかごの少なくとも一方の床面の明るさを計測する。上記感度設定手段は、上記明るさ計測手段によって計測された上記床面の明るさに応じて、上記画像上で上記利用者を検知するときの検知感度を設定する。上記検知手段は、上記感度設定手段によって設定された上記検知感度に基づいて、上記画像から上記床面に存在する利用者を検知する。上記戸開閉制御手段は、上記検知手段の検知結果に基づいて、上記乗りかごのドアの戸開閉動作を制御する。

図１は第１の実施形態に係るエレベータの利用者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乗りかご内の出入口周辺部分の構成を示す図である。 図３は同実施形態におけるカメラの撮影画像の一例を示す図である。 図４は同実施形態における利用者検知システムの戸開時の利用者検知処理を示すフローチャートである。 図５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６は同実施形態における撮影画像をブロック単位で区切った状態を示す図である。 図７は同実施形態における乗場の床面が白色の場合の利用者の検知動作を説明するための図である。 図８は同実施形態における乗場の床面が黒色の場合の利用者の検知動作を説明するための図である。 図９は同実施形態における利用者検知システムの感度設定処理を示すフローチャートである。 図１０は同実施形態における計測エリアの設定方法を説明するための図である。 図１１は同実施形態における床面の明るさレベルを説明するための図である。 図１２は同実施形態における床面の明るさが第１のレベルの範囲に含まれる場合の画像上の輝度変化と閾値との関係を示す図である。 図１３は同実施形態における床面の明るさが第２のレベルの範囲に含まれる場合の画像上の輝度変化と閾値との関係を示す図である。 図１４は同実施形態における床面の明るさが第３のレベルの範囲に含まれる場合の画像上の輝度変化と閾値との関係を示す図である。 図１５は第２の実施形態における乗りかご内に設定された検知エリアと計測エリアとの関係を示す図である。 図１６は変形例１におけるリオープン管理テーブルの一例を示す図である。 図１７は上記変形例１における検知感度の再設定処理を示すフローチャートである。

以下、実施の形態について図面を参照して説明する。
なお、開示はあくまで一例にすぎず、以下の実施形態に記載した内容により発明が限定されるものではない。当業者が容易に想到し得る変形は、当然に開示の範囲に含まれる。説明をより明確にするため、図面において、各部分のサイズ、形状等を実際の実施態様に対して変更して模式的に表す場合もある。複数の図面において、対応する要素には同じ参照数字を付して、詳細な説明を省略する場合もある。

（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態に係るエレベータの利用者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直下方向、もしくは、乗場１５側あるいは乗りかご１１内部側に所定の角度だけ傾けて設置される。

カメラ１２は、例えば車載カメラ等の小型の監視用カメラであり、広角レンズもしくは魚眼レンズを有し、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、例えば乗りかご１１が各階の乗場１５に到着したときに起動され、かごドア１３付近と乗場１５を含めて撮影する。なお、カメラ１２は、乗りかご１１の運転時に常時動作中であっても良い。

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に向けて所定の距離を有する。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所定の距離を有する。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。

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を戸開している時には乗場ドア１４も戸開しており、かごドア１３が戸閉している時には乗場ドア１４も戸閉しているものとする。

カメラ１２によって連続的に撮影された各画像（映像）は、画像処理装置２０によってリアルタイムに解析処理される。なお、図１では、便宜的に画像処理装置２０を乗りかご１１から取り出して示しているが、実際には、画像処理装置２０はカメラ１２と共に幕板１１ａの中に収納されている。

画像処理装置２０には、記憶部２１と検知部２２とが備えられている。記憶部２１は、例えばＲＡＭ等のメモリデバイスからなる。記憶部２１は、カメラ１２によって撮影された画像を逐次保存すると共に、検知部２２の処理に必要なデータを一時的に保存しておくためのバッファエリアを有する。なお、記憶部２１には、撮影画像に対する前処理として、歪み補正や拡大縮小、一部切り取り等の処理が施された画像が保存されるとしても良い。

検知部２２は、例えばマイクロプロセッサからなり、カメラ１２の撮影画像を用いてかごドア１３付近にいる利用者を検知する。この検知部２２を機能的に分けると、検知エリア設定部２２ａ、検知処理部２２ｂ、明るさ計測部２２ｃ、感度設定部２２ｄで構成される。なお、これらは、ソフトウェアによって実現しても良いし、ＩＣ（Integrated Circuit）等のハードウェアにより実現しても良いし、ソフトウェアおよびハードウェアを併用して実現しても良い。

検知エリア設定部２２ａは、カメラ１２から得られる撮影画像上に利用者を検知するための検知エリアを少なくとも１つ以上設定する。本実施形態では、乗場１５にいる利用者を検知するための検知エリアＥ１が設定される。詳しくは、検知エリア設定部２２ａは、乗りかご１１の出入口からシル１８，４７を含み、乗場１５に向けて所定の距離Ｌ３を有する検知エリアＥ１を設定する（図３参照）。

検知処理部２２ｂは、検知エリア設定部２２ａによって設定された検知エリアＥ１内の画像を用いて、乗場１５に存在する利用者または物を検知する。なお、「物」とは、例えば利用者の衣服や荷物、さらに車椅子等の移動体を含む。以下の説明で、「利用者を検知」と言った場合に、「物」を含んでいるものとする。

明るさ計測部２２ｃは、カメラ１２から得られる画像を用いて乗場１５および乗りかご１１の少なくとも一方の床面の明るさを計測する。本実施形態において、明るさ計測部２２ｃは、乗場１５の床面１６を計測対象としており、例えば画像の輝度値を用いて乗場１５の床面１６の明るさを計測する。

感度設定部２２ｄは、明るさ計測部２２ｃによって計測された床面の明るさに応じて検知感度を設定する。「検知感度」とは、画像上で利用者を検知するときの感度のことであり、具体的には画像の輝度変化（各画像の輝度値を所定単位で比較したときの差）に対する閾値のことである。検知処理部２２ｂは、この検知処理部２２ｂによって設定された検知感度に基づいて、検知エリアＥ１内の画像から利用者を検知する。なお、画像処理装置２０の一部あるいは全部の機能をエレベータ制御装置３０に持たせることでも良い。

エレベータ制御装置３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたコンピュータからなる。エレベータ制御装置３０は、乗りかご１１の運転制御などを行う。また、エレベータ制御装置３０は、戸開閉制御部３１を備える。

戸開閉制御部３１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、戸開閉制御部３１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の戸閉動作中のときに、検知処理部２２ｂによって利用者が検知された場合には、戸開閉制御部３１は、かごドア１３の戸閉動作を禁止して、かごドア１３を全開方向にリオープンして戸開状態を維持する。

図２は乗りかご１１内の出入口周辺部分の構成を示す図である。
乗りかご１１の出入口にかごドア１３が開閉自在に設けられている。図２の例では２枚戸両開きタイプのかごドア１３が示されており、かごドア１３を構成する２枚のドアパネル１３ａ，１３ｂが間口方向（水平方向）に沿って互いに逆方向に開閉動作する。なお、「間口」とは、乗りかご１１の出入口と同じである。

乗りかご１１の出入口の両側に正面柱４１ａ，４１ｂが設けられており、幕板１１ａと共に乗りかご１１の出入口を囲っている。「正面柱」は、出入口柱あるいは出入口枠とも言い、裏側にはかごドア１３を収納するための戸袋が設けられているのが一般的である。図２の例では、かごドア１３が戸開したときに、一方のドアパネル１３ａが正面柱４１ａの裏側に設けられた戸袋４２ａに収納され、他方のドアパネル１３ｂが正面柱４１ｂの裏側に設けられた戸袋４２ｂに収納される。

正面柱４１ａ，４１ｂの一方あるいは両方に表示器４３や、行先階ボタン４４などが配設された操作盤４５、スピーカ４６が設置されている。図２の例では、正面柱４１ａにスピーカ４６、正面柱４１ｂに表示器４３、操作盤４５が設置されている。ここで、乗りかご１１の出入口上部の幕板１１ａの中央部に、広角レンズを有するカメラ１２が設置されている。

図３はカメラ１２の撮影画像の一例を示す図である。上側は乗場１５、下側は乗りかご１１内である。図中の１６は乗場１５の床面、１９は乗りかご１１の床面を示している。Ｅ１は検知エリアを表している。

かごドア１３は、かごシル４７上を互いに逆方向に移動する２枚のドアパネル１３ａ，１３ｂを有する。乗場ドア１４も同様であり、乗場シル１８上を互いに逆方向に移動する２枚のドアパネル１４ａ，１４ｂを有する。乗場ドア１４のドアパネル１４ａ，１４ｂは、かごドア１３のドアパネル１３ａ，１３ｂと共に戸開閉方向に移動する。

カメラ１２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、図１に示したように、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。このうち、乗場側の所定範囲（Ｌ１）に、乗りかご１１に乗車する利用者を検知するための検知エリアＥ１が設定されている。

実空間において、検知エリアＥ１は、出入口（間口）の中心から乗場方向に向かってＬ３の距離を有する（Ｌ３≦乗場側の撮影範囲Ｌ１）。全開時における検知エリアＥ１の横幅Ｗ１は、出入口（間口）の横幅Ｗ０以上の距離に設定されている。検知エリアＥ１は、図３に斜線で示すように、シル１８，４７を含み、三方枠１７ａ，１７ｂの死角を除いて設定される。なお、検知エリアＥ１の横方向（Ｘ軸方向）のサイズは、かごドア１３の開閉動作に合わせて変更される構成としても良い。また、検知エリアＥ１の縦方向（Ｙ軸方向）のサイズについても、かごドア１３の開閉動作に合わせて変更される構成としても良い。

以下に、本システムの動作について、（ａ）利用者検知処理、（ｂ）感度設定処理に分けて説明する。

（ａ）利用者検知処理
図４は本システムにおける戸開時の利用者検知処理を示すフローチャートである。

まず、初期設定として、画像処理装置２０に備えられた検知部２２の検知エリア設定部２２ａによって検知エリア設定処理が実行される（ステップＳ１０）。この検知エリア設定処理は、例えばカメラ１２を設置したとき、あるいは、カメラ１２の設置位置を調整したときに、以下のようにして実行される。

すなわち、検知エリア設定部２２ａは、乗りかご１１が全開した状態で、出入口から乗場１５に向けて距離Ｌ３を有する検知エリアＥ１を設定する。図３に示したように、検知エリアＥ１は、シル１８，４７を含み、三方枠１７ａ，１７ｂの死角を除いて設定される。ここで、乗りかご１１が全開した状態では、検知エリアＥ１の横方向（Ｘ軸方向）のサイズはＷ１であり、出入口（間口）の横幅Ｗ０以上の距離を有する。

ここで、乗りかご１１が任意の階の乗場１５に到着すると（ステップＳ１１のＹｅｓ）、エレベータ制御装置３０は、かごドア１３を戸開して乗りかご１１に乗車する利用者を待つ（ステップＳ１２）。

このとき、乗りかご１１の出入口上部に設置されたカメラ１２によって乗場側の所定範囲（Ｌ１）とかご内の所定範囲（Ｌ２）が所定のフレームレート（例えば３０コマ／秒）で撮影される。画像処理装置２０は、カメラ１２で撮影された画像を時系列で取得し、これらの画像を記憶部２１に逐次保存しながら（ステップＳ１３）、以下のような利用者検知処理をリアルタイムで実行する（ステップＳ１４）。なお、撮影画像に対する前処理として、歪み補正や、拡大縮小、画像の一部の切り取りなどを行っても良い。

利用者検知処理は、画像処理装置２０に備えられた検知部２２の検知処理部２２ｂによって実行される。検知処理部２２ｂは、カメラ１２によって時系列で得られる複数の撮影画像から検知エリアＥ１内の画像を抽出することにより、これらの画像に基づいて利用者または物の有無を検知する。

具体的には、図５に示すように、カメラ１２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。このカメラ１２によって撮影された各画像において、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軸方向に移動中の利用者の足元位置の動きを検知する。

図６に撮影画像を所定のブロック単位でマトリックス状に分割した例を示す。原画像を一辺Ｗblockの格子状に区切ったものを「ブロック」と呼ぶ。図６の例では、ブロックの縦横の長さが同じであるが、縦と横の長さが異なっていても良い。また、画像全域に渡ってブロックを均一な大きさとしても良いし、例えば画像上部ほど縦（Ｙ軸方向）の長さを短くするなどの不均一な大きさにしても良い。

検知処理部２２ｂは、記憶部２１に保持された各画像を時系列順に１枚ずつ読み出し、これらの画像の平均輝度値をブロック毎に算出する。その際、初期値として最初の画像が入力されたときに算出されたブロック毎の平均輝度値を記憶部２１内の図示せぬ第１のバッファエリアに保持しておくものとする。

２枚目以降の画像が得られると、検知処理部２２ｂは、現在の画像のブロック毎の平均輝度値と上記第１のバッファエリアに保持された１つ前の画像のブロック毎の平均輝度値とを比較する。その結果、現在の画像の中で予め設定された閾値以上の輝度差を有するブロックが存在した場合には、検知処理部２２ｂは、当該ブロックを動きありのブロックとして判定する。現在の画像に対する動きの有無を判定すると、検知処理部２２ｂ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第１のバッファエリアに保持する。

以後同様にして、検知処理部２２ｂは、各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。その際、後述する感度設定処理によって設定された検知感度に基づいて、輝度変化に対する閾値が適宜変更されて動きの有無が判定される（図１２乃至図１４参照）。

検知処理部２２ｂは、検知エリアＥ１内の画像に動きありのブロックがあるか否かをチェックする。その結果、検知エリアＥ１内の画像に動きありのブロックがあれば、検知処理部２２ｂは、検知エリアＥ１内に利用者または物が存在するものと判断する。

このような方法により、かごドア１３の戸開時に検知エリアＥ１内で利用者または物の存在が検知されると（ステップＳ１５のＹｅｓ）、画像処理装置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の戸開閉制御部３１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Ｓ１６）。

詳しくは、かごドア１３が全開状態になると、戸開閉制御部３１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）分をカウントした時点で戸閉を行う。この間に利用者が検知され、利用者検知信号が送られてくると、戸開閉制御部３１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。ただし、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ことが好ましい。

上記時間Ｔ分のカウント動作が終了すると、戸開閉制御部３１はかごドア１３を戸閉し、乗りかご１１を目的階に向けて出発させる（ステップＳ１７）。

なお、図４のフローチャートでは、かごドアの戸開時を想定して説明したが、戸閉時も同様であり、戸閉が開始されて全閉するまでの間（戸閉動作中）に検知エリアＥ１内で利用者または物が検知された場合に戸閉動作が一時中断される。

（ｂ）感度設定処理
上述したように、利用者検知処理は、検知エリアＥ１の中の画像の輝度変化から利用者の動きを検知する。この輝度変化は、画像上で利用者の背景となる乗場１５の床面１６の明るさによって異なる。

図７および図８に具体例を示す。
図７に示すように、乗場１５の床面１６が明るい色（例えば白）であったとする。ここに床面１６と同じように明るい色の服を着た利用者Ｐ１が来た場合、カメラ１２の撮影画像には利用者Ｐ１の服のしわなどが映るので、床面１６と利用者Ｐ１とを区別できる。このような場合、利用者Ｐ１の動きに応じて輝度変化が生じ、その輝度変化から利用者Ｐ１を検知することができる。

一方、図８に示すように、乗場１５の床面１６が暗い色（例えば黒）であった場合に、床面１６と同じように暗い色の服を着た利用者Ｐ２が来ると、カメラ１２の撮影画像上では床面１６と利用者Ｐ２との区別がつきづらくなる。このような場合、利用者Ｐ２が動いても、撮影画像上では大きな輝度変化が生じないので、利用者Ｐ２を検知できないことがある。

そこで、本実施形態では、感度設定処理によって乗場１５の床面１６の明るさに応じて検知感度を最適化することで、図８のように床面１６が暗い場合でも利用者を検知可能とする。この感度設定処理は、下記のタイミングで実行される。

（１）通常運転前
通常運転は、利用者を乗りかご１１に乗せて各階を移動する運転のことである。この通常運転の前に、乗りかご１１を各階で無人で停止させ、乗場１５の床面１６の明るさに応じて感度設定を行う。このとき設定された検知感度は、例えば図１に示した記憶部２１のテーブルＴＢに階床情報と関連付けられて登録される。通常運転に移行したときに、乗りかご１１がかご呼びまたは乗場呼びに応答して任意の階に停止したときに、その停止した階に対応した検知感度をテーブルＴＢから読み出し、その検知感度を利用者検知処理に反映させる。

（２）通常運転中
通常運転中において、乗りかご１１が任意の階で停止して戸開したときに、乗場１５の床面１６の明るさに応じて感度設定を行う。ただし、乗りかご１１がかご呼びの登録階で停止した場合には、乗りかご１１から乗場１５に降りた利用者が感度設定の邪魔になることがある。したがって、かご呼びの登録がないときに感度設定を行うことが好ましい。

上記（１）の通常運転前であれば、各階の乗場１５に利用者がいないので、それぞれの階で乗場１５の床面１６の明るさを正確に計測して感度設定できるといったメリットがある。しかし、例えば任意の階で乗場１５の床面１６にカーペットが敷かれるなどして、床面１６の明るさが変わることがある。また、乗場１５の照明機器の故障や、日差しの入り方でも、床面１６の明るさが大きく変わることがある。床面１６の明るさが変わると、テーブルＴＢに事前に登録された検知感度と合わなくなる。

したがって、上記（２）のように、通常運転中に乗りかご１１が各階で停止する毎にリアルタイムに床面１６の明るさを計測し、その明るさに応じて感度設定を行うことが好ましい。具体的には、図４のステップＳ１３において、乗りかご１１の停止階でカメラ１２によって撮影された画像を用いて乗場１５の床面１６の明るさを計測し、その明るさに応じて感度設定を行う。

図９は本システムにおける感度設定処理を示すフローチャートである。
感度設定処理は、画像処理装置２０に備えられた検知部２２の明るさ計測部２２ｃと感度設定部２２ｄを通じて以下のような手順で実行される。

まず、明るさ計測部２２ｃは、乗りかご１１の停止階でカメラ１２の撮影画像を用いて乗場１５の床面１６の明るさを計測する(ステップＳ２１)。詳しくは、明るさ計測部２２ｃは、下記のいずれかの方法で撮影画像上に計測エリアＥ１１を設定し、その計測エリアＥ１１内の各画素の輝度値の平均値を床面１６の明るさとして算出する。

［計測エリアＥ１１の設定方法］
・乗場１５の床面１６の全体あるいは一部
図１０に示すように、乗場１５の床面１６の全体を計測エリアＥ１１として設定するか、あるいは、床面１６の一部を計測エリアＥ１１として設定する。床面１６の一部を計測エリアＥ１１として設定する場合には、例えば三方枠１７ａ，１７ｂの近くなど、乗場１５にいる利用者によって乗場１５の床面１６が隠れていない部分が好ましい。なお、撮影画像上で乗場１５の床面１６が映る領域や、三方枠１７ａ，１７ｂなどのエレベータ構造物が映る領域は、乗りかご１１の各構成部の設計値（間口の幅,ドアの高さ等）とカメラ１２の設置情報（位置・画角等）に基づいて求められる。これらの領域の座標情報に基づいて計測エリアＥ１１が設定される。

・Ｅ１＝Ｅ１１
検知エリアＥ１を計測エリアＥ１１として用いても良い。検知エリアＥ１を計測エリアＥ１１として用いた方が、計測エリアＥ１１を別途設定する手間が省ける上に、利用者検知処理に直接関わる床面部分の明るさを計測できるといった利点がある。

感度設定部２２ｄは、計測エリアＥ１１内の床面１６の明るさに応じて検知感度を設定する。この場合、感度設定部２２ｄは、床面１６が利用者を検知不十分な明るさを有する場合には検知感度を上げるように調整する。「利用者を検知不十分な明るさ」とは、後述する第２のレベルに相当し、カメラ１２の撮影画像上で利用者の動きに伴う輝度変化を正確に検知できない明るさのことを言う。

具体的には、図１１に示すように、輝度値を２５６階調で表した場合に、感度設定部２２ｄは、下記の３つのレベルに分けて床面１６の明るさを判定する。

・第１のレベル：白に近い明るさであり、例えば輝度値「２００〜２５５」の範囲を有する。
・第２のレベル：黒に近い明るさであり、例えば輝度値「０〜４９」の範囲を有する。
・第３のレベル：白と黒の間の中間色（グレー）に近い明るさであり、例えば輝度値「５０〜１９９」の範囲を有する。

各レベルの範囲は任意に変更可能である。例えば、輝度値「２００」を閾値ＴＨ１、輝度値「５０」を閾値ＴＨ２としたときに、計測エリアＥ１１内の各画素の輝度値の平均値が閾値ＴＨ１以上であれば、第１のレベルの明るさと判定し、閾値ＴＨ２未満であれば、第２のレベルの明るさと判定する。また、計測エリアＥ１１内の各画素の輝度値の平均値が閾値ＴＨ２以上で、かつ、閾値ＴＨ１未満であれば、第３のレベルの明るさと判定する。

［閾値処理以外で明るさを判定する方法］
上述したような閾値を用いずに、例えば処理テーブルあるいは処理関数を用いて明るさを判定することでも良い。

・処理テーブルを用いる方法
例えば、記憶部２１に図示せぬ処理テーブルが記憶されている。この処理テーブルには、輝度値に対する明るさのレベルが予め設定されている。具体的には、輝度値「２００〜２５５」：第１のレベル，輝度値「５０〜１９９」：第３のレベル，輝度値「０〜４９」：第２のレベルといったように、輝度値と明るさレベルとが関連付けられている。したがって、計測エリアＥ１１内の各画素の輝度値の平均値を入力値として上記処理テーブルを検索すれば、上記入力値に対応した明るさのレベルを出力値として得ることできる。

・処理関数を用いる方法
処理関数とは、計測エリアＥ１１内の各画素の輝度値の平均値から明るさのレベルを算出するための関数式のことである。このような関数式を用いて、明るさのレベルを算出することでも良い。この関数式は、各画素の輝度値Ｉｎ（Ｉｎ: 計測エリア内）を入力とし、計測エリアＥ１１内の画像の明るさを「白に近い」「黒に近い」「中間色（グレー）に近い」の３つのレベルに分類処理して出力する。分類処理として、機械学習を用いても良い。機械学習による分類処理として、例えばｋ−近傍法、決定木法、サポートベクターマシン（Support Vector Machine：SVM）、ディープラーニングなどの一般的な処理を用いれば良い。

［輝度値の読み取り方法］
撮影画像の輝度値を用いて乗場１５の床面１６の明るさを判定する場合に、撮影画像の輝度値を戸開時に１回だけでなく、連続的あるいは周期的（数秒間隔）に読み取ることが好ましい。利用者を避けて計測エリアＥ１１を設定しても、かごドア１３が戸開したときには利用者の乗り降りがあるため、１回だけの読み取りでは正確性に欠けるからである。連続的あるいは周期的（数秒間隔）に輝度値を読み取っていれば、利用者が乗場１５からいなくなったときに輝度値が安定するので、その安定した輝度値を用いれば、床面１６の明るさを正確に判定できる。

［明るさの計測方法］
・明るさの計測値＝輝度値
上述したように、撮影画像の各画素の輝度値を用いて床面１６の実際の明るさを計測する。

・明るさの計測値＝輝度値／(露光時間×ゲイン)
別の方法として、撮影画像の輝度値に加え、カメラ１２の設定情報である露光時間とゲインの少なくとも１つを用いて床面１６の実際の明るさを計測することでも良い。「露光時間」は、カメラ１２に備えられた撮像素子がレンズを通して露光される時間のことであり、撮影時におけるシャッターの開放時間に相当する。露光時間が長いほど、明るい画像が得られる。「ゲイン」は、カメラ１２の出力値を増減するための係数である。ゲインの数値を上げれば、カメラ１２の出力値も上がるので、明るい画像が得られる。

つまり、露光時間もゲインも輝度値に比例する値なので、上記式により露光時間とゲインの設定値を加味した明るさの計測値を算出できる。例えば、床面１６の色が白の場合に、露光時間とゲインの値が低く、輝度値は暗め（輝度値「１００」など）に映ることもある。このような場合でも正しい明るさ計測値を算出することができる。

図９に戻って、床面１６の明るさが第１のレベルの範囲に含まれる場合(ステップＳ２２のＹｅｓ)、感度設定部２２ｄは、現在階の乗場１５に対する検知感度を基準値である「検知感度ａ」に設定する(ステップＳ２３)。一方、床面１６の明るさが第２のレベルの範囲に含まれる場合、つまり、利用者を検知不十分な明るさであった場合には(ステップＳ２４のＹｅｓ)、感度設定部２２ｄは、現在階の乗場１５に対する検知感度を基準値よりも上げて「検知感度ｂ」に設定する(ステップＳ２５)。

また、床面１６の明るさが第３のレベルの範囲に含まれる場合(ステップＳ２４のＮｏ)、感度設定部２２ｄは、現在階の乗場１５に対する検知感度を基準値よりも下げて「検知感度ｃ」に設定する(ステップＳ２６)。

「検知感度を基準値より上げる」とは、利用者を検知しやすい状態にすることであり、処理的には画像の輝度変化に対する閾値を低くすることである。「検知感度を基準値より下げる」とは、利用者を検知しにくい状態にすることであり、処理的には画像の輝度変化に対する閾値を高くすることである。

図１２乃至図１４は画像上の輝度変化と閾値との関係を示す図である。
図中のＡは第１のレベルの明るさに対する閾値、Ｂは第２のレベルの明るさに対する閾値、Ｃは第３のレベルの明るさに対する閾値を示す。閾値Ａは検知感度ａ、閾値Ｂは検知感度ｂ、閾値Ｃは検知感度ｃに対応している。閾値Ａ，Ｂ，Ｃは、それぞれに乗場環境等を考慮して最適な値に設定されている。なお、閾値Ａ，Ｂ，Ｃの具体的な数値についてはノウハウであるため、開示を省略する。

・第１のレベルの場合
床面１６の明るさが第１のレベルの範囲に含まれる場合には、図１２に示すように、検知感度ａとして閾値Ａが用いられる。閾値Ａは、輝度変化に対する判定基準として一般的に用いられる閾値である。図７で説明したように、例えば床面１６が白色で明るい場合に、白い服を着た利用者Ｐ１であっても、服のしわなどで輝度変化が発生するため、閾値Ａでも検知できる。図１２の例では、時間ｔ１−ｔ２の間の輝度差が閾値Ａ以上になっているので、この間に利用者の動きありとして判定されることになる。

・第２のレベルの場合
床面１６の明るさが第２のレベルの範囲に含まれる場合には、図１３に示すように、検知感度ｂとして閾値Ｂが用いられる。閾値Ｂは、閾値Ａよりも低く設定されている（Ｂ＜Ａ）。図８で説明したように、例えば床面１６が黒色で暗い場合に、黒い服を着た利用者Ｐ２は床面１６の黒色に隠れてしまい、大きな輝度変化が発生しない。そのため、輝度変化に対する閾値を閾値Ａよりも下げておく必要がある。図１３の例では、時間ｔ３−ｔ４の間の輝度差が閾値Ｂ以上になっているので、この間に利用者の動きありとして判定されることになる。

・第３のレベルの場合
床面１６の明るさが第３のレベルの範囲に含まれる場合には、図１４に示すように、検知感度ｃとして閾値Ｃが設定される。閾値Ｃは、閾値Ａよりも高く設定されている（Ｃ＞Ａ）。例えば床面１６の色が中間値の明るさを有している場合には、利用者と影との区別がつきづらいため、利用者だけを正確に検知するために、輝度変化に対する閾値を上げておくことが好ましい。図１４の例では、時間ｔ５−ｔ６の間の輝度差が閾値Ｃ以上になっているので、この間に利用者の動きありとして判定されることになる。

このように第１の実施形態によれば、乗場１５の床面１６の明るさに応じて検知感度が最適化され、その検知感度に対応した閾値を用いて利用者の動きが検知される。したがって、例えば図８に示したように、乗場１５の床面１６が暗い状態であっても、画像の輝度変化から利用者の動きを正確に検知でき、その検知結果を戸開閉制御に反映させることができる。

なお、上記第１の実施形態では、乗場１５の床面１６の明るさを第１〜第３のレベルに分けて判定したが、床面１６の明るさを第１のレベルと第２のレベルの２つに分けて判定することでも良い（第１のレベルは第２のレベルよりも明るい）。この場合、例えば輝度の中間値「１２８」を閾値ＴＨ３とし、計測エリアＥ１１内の各画素の輝度値の平均値が閾値ＴＨ３以上であれば、第１のレベルの明るさと判定し、閾値ＴＨ３未満であれば、第２のレベルの明るさと判定すれば良い。なお、このような閾値処理による明るさの判定方法の他に、上述した処理テーブルや処理関数を用いて明るさを判定しても良い。

乗場１５の床面１６が第１のレベルの明るさの場合には、検知感度を基準値と同じか、基準値よりも下げる（検知感度ａまたは検知感度ｃ）。乗場１５の床面１６が第２のレベルの明るさの場合には、利用者を検知不十分な明るさとして扱い、検知感度を基準値よりも上げる（検知感度ｂ）。これにより、上記第１の実施形態と同様に、乗場１５の床面１６が暗い状態であっても、画像の輝度変化から利用者の動きを正確に検知でき、その検知結果を戸開閉制御に反映させることができる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。
上記第１の実施形態では、乗場１５にいる利用者を検知する場合を想定して説明したが、第２の実施形態では、乗りかご１１内の利用者を検知する場合を想定している。

以下に、乗りかご１１内の利用者を検知する場合の処理について説明する。
図１５は第２の実施形態における乗りかご１１内に設定された検知エリアＥ２と計測エリアＥ２１との関係を示す図である。

検知部２２に備えられた検知エリア設定部２２ａによって、乗りかご１１内に検知エリアＥ２が設定される。検知エリアＥ２は、乗りかご１１の床面１９に設けられたかごシル４７に隣接している。検知エリアＥ２は、撮影画像上で利用者を検知するためのエリアであり、戸開時にかごドア１３の近くにいる利用者の手などが戸袋４２ａ，４２ｂに引き込まれる事故を防止するために用いられる。

検知エリアＥ２は、出入口と直交する方向（Ｙ軸方向）に所定の幅を有し、かごシル４７の長手方向（Ｘ軸方向）に沿って帯状に設定される。なお、かごシル４７上はかごドア１３（ドアパネル１３ａ，１３ｂ）が移動するため、エリア設定外とする。つまり、検知エリアＥ２は、かごシル４７上を除き、かごシル４７の長手方向の一側辺に隣接させて設定される。これにより、かごドア１３の開閉動作に影響されない検知エリアＥ２を設定することができる。

図１５の例では、乗りかご１１が戸開した状態を示しているが、検知エリアＥ２は、戸閉状態で撮影された画像上で設定することが好ましい。撮影画像に乗場１５側の背景が映らないので、乗りかご１１内の構造物だけを基準にして検知エリアＥ２を設定できるからである。

感度設定処理は、通常運転前または通常運転中に実行される。通常運転前または通常運転中において、乗りかご１１が各階で停止したときに、その都度、床面１９の明るさを計測して感度設定しても良いし、任意の階で１度だけ感度設定することでも良い。ただし、乗りかご１１内の照明機器の故障などにより、床面１９の明るさが変わることもあるので、通常運転中に乗りかご１１が各階で停止したときに、その都度、床面１９の明るさを計測して感度設定することが好ましい。

明るさ計測部２２ｃは、カメラ１２の撮影画像を用いて乗りかご１１の床面１９の明るさを計測する。詳しくは、明るさ計測部２２ｃは、下記のいずれかの方法により撮影画像上に計測エリアＥ２１を設定し、その計測エリアＥ２１内の各画素の輝度値の平均値を床面１９の明るさとして算出する。

［計測エリアＥ２１の設定方法］
・乗りかご１１の床面１９の全体あるいは一部
図１５に示すように、乗りかご１１の床面１９の全体を計測エリアＥ２１として設定するか、あるいは、床面１９の一部を計測エリアＥ２１として設定する。床面１９の一部を計測エリアＥ２１と設定する場合には、例えばかごシル４７の近く（つまり出入口付近）が好ましい。乗りかご１１の中では利用者が出入口付近に乗車していることは少ないので、戸開する前に利用者に邪魔されずに床面１９の明るさを計測できるからである。撮影画像上で乗りかご１１の床面１９が映る領域や、正面柱４１ａ，４１ｂ、かごシル４７などのエレベータ構造物が映る領域は、乗りかご１１の各構成部の設計値（間口の幅,ドアの高さ等）とカメラ１２の設置情報（位置・画角等）に基づいて求められる。これらの領域の座標情報に基づいて計測エリアＥ２１が設定される。

・Ｅ２＝Ｅ２１
検知エリアＥ２を計測エリアＥ２１として用いても良い。検知エリアＥ２を計測エリアＥ２１として用いた方が、計測エリアＥ２１を設定する手間が省ける上に、利用者検知処理に直接関わる検知エリアＥ２内の床面１９の明るさを計測できるといった利点がある。

感度設定部２２ｄは、明るさ計測部２２ｃで計測された乗りかご１１の床面１９の明るさに応じて検知感度を設定する。具体的には、図９で説明したように、例えば床面１９の明るさを３段階に分けて、第１のレベルの明るさでは検知感度ａ、第２のレベルの明るさでは検知感度ｂ、第３のレベルの明るさでは検知感度ｃを設定する。あるいは、床面１９の明るさを２段階に分けて、第１のレベルの明るさでは検知感度ａまたは検知感度ｃ、第２のレベルの明るさでは検知感度ｂを設定することでも良い。

乗りかご１１が任意の階で戸開するときに、検知処理部２２ｂは、検知エリアＥ２１内の画像の輝度変化に基づいて、かごドア１３の近くに利用者が存在するか否かを判断する。その際、上記第１の実施形態と同様に、検知感度に基づいて輝度変化に対する閾値が変更されるので（図１２乃至図１４参照）、床面１９が明るい場合であっても暗い場合であっても、画像の輝度変化からかごドア１３の近くにいる利用者を正しく検知することができる。

戸開時にかごドア１３の近くにいる利用者が検知されると、戸開閉制御部３１によって戸開動作が中断され、かごドア１３が全閉方向にリクローズする。これにより、利用者の手などが戸袋４２ａ，４２ｂに引き込まれることを防げる。

このように第２の実施形態によれば、乗りかご１１の床面１９の明るさを計測し、その明るさに応じて検知感度を設定することにより、床面１９が明るさに左右されずに、利用者だけを正しく検知して、その検知結果を戸開閉制御に反映させることができる。

なお、上記第１の実施形態と上記第２の実施形態と組み合わせて構成することも可能である。この場合、戸開時と戸閉時とで計測対象を切り替え、戸開時に乗場１５の床面１６の明るさを計測して、戸閉時に乗りかご１１の床面１９の明るさを計測して、それぞれに検知感度を設定することになる。

（変形例１）
・誤検知によるリオープンの抑制
戸閉動作中のときに、乗場１５にいる利用者が検知された場合には、エレベータ制御装置３０の戸開閉制御部３１は、かごドア１３の戸閉動作を禁止して、かごドア１３を全開方向にリオープンして戸開状態を維持する。しかし、例えば撮影画像に影などが映り込んでいると、利用者と誤検知してリオープンを繰り返すことがある。

そこで、戸開閉制御部３１は、各階毎にかごドア１３がリオープンした回数を図１６に示すようなリオープン管理テーブル３２に記録しておく。記録期間は時間単位でも良いし、１日単位、月単位でも良い。

図１７のフローチャートに示すように、検知部２２に備えられた感度設定部２２ｄは、乗りかご１１の停止階で感度設定を行うときに、戸開閉制御部３１から階床情報として当該階のリオープン回数を取得する（ステップＳ３１）。このリオープン回数が予め設定された一定回数以上であった場合に、感度設定部２２ｄは、誤検知によるリオープンの頻度が多い階と判断し（ステップＳ３２のＹｅｓ）、当該階の床面１６に対する検知感度を明るさの計測結果から得られる検知感度よりも下げる方向に調整する（ステップＳ３３）。

具体的に説明すると、例えば乗りかご１１が２階に停止して戸開したときに、乗場１５の床面１６の明るさから検知感度ａが設定されたとする。ここで、２階の階床情報からかごドア１３がリオープンする頻度が多い階床であった場合には、検知感度を１つ下げて検知感度ｂに再設定する。検知感度を下げると、画像の輝度変化に対する閾値が上がるので、影などを誤検知することが少なくなり、リオープンを抑制することができる。

・誤検知によるリクローズの抑制
乗りかご１１内で利用者を検知する場合も同様である。すなわち、かごドア１３の戸開動作中に、かごドア１３の近くにいる利用者が検知された場合には、かごドア１３が全閉方向にリクローズする。これにより、利用者の手などが戸袋１７ａ，１７ｂに引き込まれことが防止される。しかし、かごドア１３の近くに発生する影などが誤検知されて、リクローズが繰り返されることがある。

そこで、かごドア１３がリクローズする回数が一定以上あった場合には、乗りかご１１に用いられる検知感度を明るさの計測結果から得られる検知感度よりも下げておく。これにより、誤検知によるリクローズを抑制することができる。

以上述べた少なくとも１つの実施形態によれば、床面の明るさに起因した未検知を抑制して、利用者を正しく検知して戸開閉制御に反映させることができるエレベータの利用者検知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、１１ａ…幕板、１２…カメラ、１３…かごドア、１３ａ，１３ｂ…ドアパネル、１４…乗場ドア、１４ａ，１４ｂ…ドアパネル、１５…乗場、１７ａ，１７ｂ…三方枠、１８…乗場シル、４７…かごシル、２０…画像処理装置、２１…記憶部、２２…検知部、２２ａ…検知エリア設定部、２２ｂ…検知処理部、２２ｃ…明るさ計測部、２２ｄ…感度設定部、３０…エレベータ制御装置、３１…戸開閉制御部、Ｅ１，Ｅ２…検知エリア、Ｅ１１，Ｅ２１…計測エリア。

上記明るさ計測手段は、上記カメラから得られる画像を用いて上記乗場および上記乗りかごの少なくとも一方の床面の明るさを計測する。上記感度設定手段は、上記明るさ計測手段によって計測された上記床面の明るさに応じて、上記画像上で上記利用者を検知するときの検知感度を設定する。上記検知手段は、上記感度設定手段によって設定された上記検知感度に基づいて、上記画像から上記床面に存在する利用者を検知する。上記戸開閉制御手段は、上記検知手段の検知結果に基づいて、上記乗りかごのドアの戸開閉動作を制御する。
上記構成のエレベータの利用者検知システムにおいて、上記感度設定手段は、上記床面が上記利用者を検知不十分な明るさを有する場合には、上記検知感度を上げるように調整することを特徴とする。

Claims (11)

1. 乗りかごに設置され、上記乗りかごのドア付近と乗場を撮影するカメラの画像から利用者を検知するエレベータの利用者検知システムにおいて、
   上記カメラから得られる上記画像を用いて上記乗場および上記乗りかごの少なくとも一方の床面の明るさを計測する明るさ計測手段と、
   この明るさ計測手段によって計測された上記床面の明るさに応じて、上記画像上で上記利用者を検知するときの検知感度を設定する感度設定手段と、
   この感度設定手段によって設定された上記検知感度に基づいて、上記画像から上記床面に存在する利用者を検知する検知手段と、
   この検知手段の検知結果に基づいて、上記乗りかごのドアの戸開閉動作を制御する戸開閉制御手段と
   を具備したことを特徴とするエレベータの利用者検知システム。
2. 上記感度設定手段は、
   上記床面が上記利用者を検知不十分な明るさを有する場合には、上記検知感度を上げるように調整することを特徴とする請求項１記載のエレベータの利用者検知システム。
3. 上記感度設定手段は、
   上記床面の明るさを第１のレベルと第２のレベルに分けて判定し、上記第１のレベルが上記第２のレベルよりも明るいとしたときに、
   上記床面の明るさが上記第１のレベルの範囲に含まれる場合には上記検知感度を基準値と同じか、上記基準値よりも下げ、
   上記床面の明るさが上記第２のレベルの範囲に含まれる場合に上記検知感度を上記基準値よりも上げることを特徴とする請求項１記載のエレベータの利用者検知システム。
4. 上記感度設定手段は、
   上記床面の明るさを第１のレベルと第２のレベルと第３のレベルに分けて判定し、上記各レベルの中で上記第１のレベルが最も明るく、上記第２のレベルが最も暗く、上記第３のレベルが上記第１のレベルと上記第２のレベルの間の明るさとしたときに、
   上記床面の明るさが上記第１のレベルの範囲に含まれる場合には上記検知感度を基準値に設定し、
   上記床面の明るさが上記第２のレベルの範囲に含まれる場合に上記検知感度を上記基準値よりも上げ、
   上記床面の明るさが上記第３のレベルの範囲に含まれる場合には上記検知感度を上記基準値よりも下げることを特徴とする請求項１記載のエレベータの利用者検知システム。
5. 上記感度設定手段は、
   上記乗りかごのドアがリオープンまたはリクローズする頻度が高い場合に、上記明るさ計測手段の計測結果から得られる上記検知感度を下げるように調整することを特徴とする請求項１記載のエレベータの利用者検知システム。
6. 上記明るさ計測手段は、
   上記床面に設定された計測エリア内の上記画像の輝度値に基づいて、上記床面の明るさを計測することを特徴とする請求項１記載のエレベータの利用者検知システム。
7. 上記計測エリアは、
   上記床面の全体あるいは一部に設定されることを特徴とする請求項６記載のエレベータの利用者検知システム。
8. 上記計測エリアは、
   上記乗場の三方枠の近くに設定されることを特徴とする請求項６記載のエレベータの利用者検知システム。
9. 上記計測エリアは、
   上記乗りかごの出入口に設けられたシルに近い部分に設定されることを特徴とする請求項６記載のエレベータの利用者検知システム。
10. 上記検知手段は、
    上記床面に設定された検知エリア内の上記画像の輝度変化から利用者の動きを検知するものであり、
    上記計測エリアとして上記検知エリアが用いられることを特徴とする請求項６記載のエレベータの利用者検知システム。
11. 上記明るさ計測手段は、
    上記乗りかごのドアが戸開したときに上記乗場の床面の明るさを計測し、
    上記乗りかごのドアが戸閉したときに上記乗りかごの床面の明るさを計測することを特徴とする請求項１記載のエレベータの利用者検知システム。

Images