JP4584065B2 - Elevator passenger detection device - Google Patents
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Description
この発明は、光学式距離センサによりエレベータドア付近の乗客の有無を検出するエレベータの乗客検出装置に関するものである。 The present invention relates to an elevator passenger detection device that detects the presence or absence of a passenger near an elevator door using an optical distance sensor.
従来のエレベータの乗客検出装置は、一対のドアのうちの一方のドアに設けられた発信装置と、他方のドアに設けられた受信装置とを有している。発信装置は、赤外ビームを乗場へ向けて斜めに発信する。ドアの前方に乗客がいる場合、赤外ビームが乗客により反射され、反射光が受信装置により検出される(例えば、特許文献1参照)。 A conventional passenger detection device for an elevator has a transmission device provided at one of a pair of doors and a reception device provided at the other door. The transmission device transmits an infrared beam obliquely toward the landing. When there is a passenger in front of the door, the infrared beam is reflected by the passenger, and the reflected light is detected by the receiving device (see, for example, Patent Document 1).
上記のような従来の乗客検出装置では、受光素子が受ける反射光量によって検出対象を検知するが、例えば乗客の服の色の差など、検出対象の反射率には違いがあるため、反射率の差によって十分な反射光量が得られず、検出対象を検出できないことがあった。また、外乱光の影響を受け易いという問題もあった。 In the conventional passenger detection apparatus as described above, the detection target is detected based on the amount of reflected light received by the light receiving element. For example, the reflectance of the detection target is different, such as a difference in the color of the clothes of the passenger. Due to the difference, a sufficient amount of reflected light cannot be obtained, and the detection target may not be detected. There is also a problem that it is easily affected by ambient light.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、所定の領域内における被検出体の有無をより正確に検出することができるエレベータの乗客検出装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an elevator passenger detection device that can more accurately detect the presence or absence of an object to be detected in a predetermined area. To do.
この発明に係るエレベータの乗客検出装置は、検出ビームを投光する投光部と、検出ビームを掃引する掃引手段と、被検出体で反射された検出ビームの反射光を結像する結像光学系と、結像光学系における反射光の結像点の位置に応じた信号を発生する結像位置検出部とを有し、エレベータドアに設けられている距離センサ、及び結像位置検出部からの信号に基づいて、所定の領域内における被検出体の有無を判定する判定部を備えている。 An elevator passenger detection device according to the present invention includes a light projecting unit that projects a detection beam, a sweep unit that sweeps the detection beam, and an imaging optical that forms an image of the reflected light of the detection beam reflected by the detection target. System, and an imaging position detector that generates a signal corresponding to the position of the imaging point of the reflected light in the imaging optical system, from a distance sensor provided in the elevator door, and an imaging position detector And a determination unit that determines the presence / absence of an object to be detected in a predetermined region.
この発明のエレベータの乗客検出装置は、被検出体からの反射光の結像点の位置に応じた検出信号が結像位置検出部により得られるので、反射光の光量ではなく、反射光の結像点の位置に基づいて被検出体の位置を検出することができ、所定の領域内における被検出体の有無をより確実に検出することができる。また、検出ビームを掃引するので、直径の小さい検出ビームを用いた場合でも、より広い範囲について被検出体を検出することができる。 In the elevator passenger detection device according to the present invention, since the detection signal corresponding to the position of the imaging point of the reflected light from the detected object is obtained by the imaging position detection unit, not the amount of reflected light but the reflected light. The position of the detected object can be detected based on the position of the image point, and the presence or absence of the detected object in a predetermined region can be detected more reliably. Further, since the detection beam is swept, even when a detection beam having a small diameter is used, the detection target can be detected in a wider range.
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1によるエレベータの乗客検出装置を示す平面図である。図において、エレベータドア(かごの戸又は乗場の戸)1の先端部には、光学式の距離センサ2が搭載されている。距離センサ2は、例えば赤外光や可視光等の検出ビーム3を乗場側へ斜め下向きに投光する。検出ビーム3の水平面内での投光角度θは、掃引可能になっている。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 is a plan view showing a passenger detection device for an elevator according to
図2は図1の距離センサ2を示す構成図である。距離センサ2は、投光部4、受光部5及び掃引手段6を有している。投光部4及び受光部5は、上下に並べて配置されている。投光部4は、発光素子7と、発光素子7で発生した光をコリメートする投光レンズ8とを有している。発光素子7としては、例えば発光ダイオード又は半導体レーザ等を用いることができる。
FIG. 2 is a block diagram showing the
受光部5は、乗客や台車等の被検出体9で反射された検出ビーム3の反射光(散乱光)10を受光する。また、受光部5は、反射光10を結像する結像光学系である受光レンズ11と、反射光10が受光レンズ11により結像される位置に配置された結像位置検出部12とを有している。結像位置検出部12としては、位置検出素子、撮像素子又はフォトダイオードアレイ等を用いることができる。
The light receiving
図3は図2の掃引手段6を示す平面図である。掃引手段6は、検出ビーム3を反射する掃引ミラー13と、掃引ミラー13を回動させることにより検出ビーム3の出射方向を掃引する掃引用アクチュエータ(図示せず)とを有している。掃引用アクチュエータとしては、例えばモータ等を用いることができる。
FIG. 3 is a plan view showing the sweep means 6 of FIG. The sweep means 6 includes a
図4は図1の乗客検出装置を示すブロック図である。被検出体の位置情報を含む結像位置検出部12からの検出信号は、処理部14へ出力される。処理部14は、入力された位置情報に基づいて投光部4と被検出体9との間の距離を演算値として求める演算部15と、演算部15により求められた演算値に基づいて、所定の領域内における被検出体9の有無を判定する判定部16とを有している。
FIG. 4 is a block diagram showing the passenger detection device of FIG. A detection signal from the imaging
次に、動作について説明する。エレベータドア1が戸閉動作される際、検出ビーム3は連続して乗場に投光される。このとき、検出可能範囲内に被検出体9が位置していると、被検出体9からの反射光10が受光レンズ11に入射され、結像位置検出部12上に集光スポットが形成される。この集光スポットの位置は、投光部4と被検出体9との間の距離Lに応じて変化する。従って、結像位置検出部12上の集光スポットの位置を検知すれば、三角測量法の原理に基づいて距離Lを算出することができる。
Next, the operation will be described. When the
判定部16は、被検出体9の有無及び位置に関する判定情報をドア開閉制御装置(図示せず)に出力する。ドア開閉制御装置は、被検出体9が所定の領域内に位置する場合、即ち検出された距離Lが所定の範囲(例えば0.3m≦L≦1m)内にある場合に、戸閉動作中のエレベータドア1を戸開方向へ反転させる。他の場合、即ち被検出体9が検出されない場合や被検出体9が所定の領域外に位置するときには、エレベータドア1の戸閉動作はそのまま継続される。
The
ここで、ある瞬間における検出範囲は、検出ビーム3の照射方向だけであるため、その検出範囲外の被検出体9を検出することはできない。これに対して、この実施の形態では、エレベータドア1の閉まる時間に比べて十分に短い周期で検出ビーム3が水平方向に掃引される。このとき、結像位置検出部12上における集光スポットの位置も、検出ビーム3の掃引によって水平方向に対応する方向に掃引されることになる。しかし、投光部4と受光部5とは上下に並べて配置されているため、集光スポットの掃引方向は三角測量法で必要な検出方向とは直交する。
Here, since the detection range at a certain moment is only the irradiation direction of the
例えば、結像位置検出部12として、集光スポットの一次元方向の輝度重心位置を検出する位置検出素子(PSD)を用いた場合、位置検出方向をY方向、Y方向に直交する方向をX方向とすると、検出ビーム3の水平方向への掃引によりX方向に集光スポットの位置がずれたとしても、Y方向の位置変化がなければ、この一次元PSDで検出される輝度重心位置は、PSDの受光面からスポットが外れない限り変化しない。
For example, when a position detection element (PSD) that detects the luminance gravity center position in the one-dimensional direction of the focused spot is used as the imaging
このようなエレベータの乗客検出装置では、被検出体9からの反射光10の結像点の位置に応じた検出信号が結像位置検出部12により得られるので、反射光10の光量ではなく、反射光10の結像点の位置に基づいて被検出体9の位置を検出することができる。従って、所定の領域内における被検出体9の有無をより確実に検出することができる。
また、検出ビーム3を水平方向(投光部4と受光部5とが並ぶ方向と直交する方向)へ掃引するので、直径の小さい検出ビーム3を用いた場合でも、より広い範囲について被検出体9を検出することができる。
In such a passenger detection device for an elevator, a detection signal corresponding to the position of the imaging point of the
Further, since the
実施の形態2.
次に、図5はこの発明の実施の形態2によるエレベータの乗客検出装置の掃引手段6を示す平面図である。掃引手段6は、投光レンズ8をその軸方向に直角な方向に変位(並進)させる掃引用アクチュエータ17を有している。掃引用アクチュエータ17により投光レンズ8が連続的に変位されることにより、投光レンズ8からの検出ビーム3の出射角度が連続的に掃引される。他の構成は、実施の形態1と同様である。
Next, FIG. 5 is a plan view showing sweeping means 6 of an elevator passenger detection device according to
このような乗客検出装置によっても、検出ビーム3が水平方向へ掃引されるので、直径の小さい検出ビーム3を用いた場合でも、より広い範囲について被検出体9を検出することができる。
Also with such a passenger detection device, the
実施の形態3.
次に、図6はこの発明の実施の形態3によるエレベータの乗客検出装置を示す平面図である。図において、エレベータドア1の先端部には、光学式の距離センサ2が搭載されている。距離センサ2は、複数の異なる出射角度で複数の検出ビーム3を、乗場側へ斜め下向きに同時に投光する。
Next, FIG. 6 is a plan view showing an elevator passenger detection apparatus according to
図7は図6の距離センサ2の要部を示す平面図である。投光部4には、複数の発光素子7と、これらの発光素子7に対向する投光レンズ8とが設けられている。これにより、実施の形態3の投光部4は、複数の検出ビーム3を同時に投光することが可能になっている。他の構成は、実施の形態1と同様である。
FIG. 7 is a plan view showing a main part of the
このようなエレベータの乗客検出装置では、投光部4と受光部5とが並ぶ方向(Y方向)と直交する方向(X方向)について異なる出射角度で複数の検出ビーム3を投光するので、直径の小さい検出ビーム3を用いた場合でも、より広い範囲について被検出体9を検出することができる。また、検出ビーム3の角度間隔を適当に広げることにより、検出範囲をさらに広げることができる。
In such an elevator passenger detection device, a plurality of
このとき、複数の検出ビーム3がそれぞれ異なる距離の物体に照射される場合、その反射光の受光部5による受光スポットはそれぞれの物体までの距離に対応した位置に配置され、三角測量法で必要なY方向の輝度重心位置がそれら複数スポットの輝度重心和になってしまうため、一つの検出ビームが検出範囲内の物体を検知していたとしても他の検出ビームの信号に引っ張られて検知範囲外と判定する可能性がある。この場合、発光素子7を同時に発光させるのではなく、順次発光させれば、実施の形態1と同様に検出ビーム3を離散的な角度ではあるが掃引することになり、上述の問題を回避できる。
At this time, when a plurality of
実施の形態4.
次に、図8はこの発明の実施の形態4によるエレベータの乗客検出装置の要部を示す平面図である。投光部4は、発光素子7と、発光素子7に対向する投光レンズ8と、発光素子7とは反対側で投光レンズ8に対向する回折格子22とを有している。回折格子22は、投光部4を透過した検出ビーム3を、出射角度の異なる複数の検出ビーム3に分散する。他の構成は、実施の形態1と同様である。
Next, FIG. 8 is a plan view showing a main part of an elevator passenger detection device according to
このような乗客検出装置では、投光部4と受光部5とが並ぶ方向(Y方向)と直交する方向(X方向)について異なる出射角度で複数の検出ビーム3を投光するので、直径の小さい検出ビーム3を用いた場合でも、より広い範囲について被検出体9を検出することができる。
In such a passenger detection device, a plurality of
なお、投光部の構成は実施の形態3、4に限定されるものではなく、例えば複数の発光素子が予め並べて実装されているダイオードアレイ等を用いてもよい。 The configuration of the light projecting unit is not limited to the third and fourth embodiments. For example, a diode array in which a plurality of light emitting elements are mounted in advance may be used.
実施の形態5.
次に、図9はこの発明の実施の形態5によるエレベータの乗客検出装置を示す斜視図である。図において、エレベータドア1の先端部には、光学式の距離センサ2が搭載されている。距離センサ2は、進行方向に沿う断面が扇形状の検出ビーム3を、乗場側へ斜め下向きに投光する。即ち、検出ビーム3の幅(照射領域)は、進行するに従って徐々に広がっている。
9 is a perspective view showing an elevator passenger detection device according to
図10は図9の距離センサ2を示す平面図である。投光部4は、発光素子7と、発光素子7に対向する投光レンズ8と、発光素子7とは反対側で投光レンズ8に対向するシリンドリカルレンズ24とを有している。シリンドリカルレンズ24は、投光部4を透過した検出ビーム3を、扇形状に出射する。受光部や処理部の構成は、実施の形態1と同様である。
FIG. 10 is a plan view showing the
このようなエレベータの乗客検出装置では、投光部4と受光部5とが並ぶ方向(Y方向)と直交する方向(X方向)について検出ビーム3の幅を広げているので、より広い範囲について被検出体9を検出することができる。このとき、投光部4と受光部5との並ぶ方向(Y方向)と直交する方向(X方向)であれば、検出ビーム3の幅が広がっても、実施の形態1と同様に、三角測量法で必要なY方向の輝度重心位置は変わらない。
In such an elevator passenger detection device, the width of the
実施の形態6.
次に、図11はこの発明の実施の形態6によるエレベータの乗客検出装置の要部を示す側面図である。図において、投光部4は、発光素子7と、発光素子7で発生した光を平行光に変換する投光レンズ8と、発光素子7からの光を反射して投光レンズ8に導く偏向手段としての反射ミラー25とを有している。反射ミラー25は、距離センサ2内における光路を反射により偏向する。即ち、発光素子7からほぼ垂直に出射された光は、反射ミラー25によりほぼ90°屈曲され、ほぼ水平な検出ビーム3として投光される。なお、受光部や処理部の構成は、実施の形態と同様である。
Next, FIG. 11 is a side view showing an essential part of an elevator passenger detection device according to
このような乗客検出装置では、発光素子7からの光を反射ミラー25により反射して投光レンズ8に導いているので、投光レンズ8の光軸上に発光素子7を配置する場合に比べて、投光部4の厚さtを低減することができる。従って、エレベータドア1の先端部の狭いスペースに距離センサ2を容易に配置することができる。
In such a passenger detection device, light from the
実施の形態7.
次に、図12はこの発明の実施の形態7によるエレベータの乗客検出装置の要部を示す側面図である。この例では、発光素子7からほぼ垂直に出射された光は、反射ミラー25によりほぼ鋭角に屈曲され、検出ビーム3として乗場側へ斜め下向きに投光される。他の構成は、実施の形態6と同様である。
Next, FIG. 12 is a side view showing an essential part of an elevator passenger detection device according to
このように、検出ビーム3を斜め下向きに投光するタイプについても、投光レンズ8の光軸上に発光素子7を配置する場合に比べて、距離センサ2の投光部4の厚さtを低減することができる。
As described above, the thickness t of the
実施の形態8.
次に、図13はこの発明の実施の形態8によるエレベータの乗客検出装置の要部を示す側面図である。図において、投光部4は、発光素子7と、発光素子7で発生した光を平行光に変換する投光レンズ8と、投光レンズ8から出射された検出ビーム3の光路を偏向する偏向手段としてのプリズム26とを有している。他の構成は、実施の形態6と同様である。
Next, FIG. 13 is a side view showing an essential part of an elevator passenger detection device according to
このような乗客検出装置では、投光レンズ8からの検出ビーム3をプリズム26で屈曲させて投光しているので、投光される検出ビーム3の光軸上に投光レンズ8及び発光素子7を配置する場合に比べて、投光部4の厚さtを低減することができる。従って、エレベータドア1の先端部の狭いスペースに距離センサ2を容易に配置することができる。
In such a passenger detection device, since the
実施の形態9.
次に、図14はこの発明の実施の形態9によるエレベータの乗客検出装置の要部を示す側面図である。図において、投光部4は、発光素子7と、発光素子7で発生した光を平行光に変換する投光レンズ8と、投光レンズ8から出射された検出ビーム3の光路を偏向する偏向手段としての偏向回折格子27とを有している。他の構成は、実施の形態6と同様である。
Next, FIG. 14 is a side view showing an essential part of an elevator passenger detection device according to
このような乗客検出装置では、投光レンズ8からの検出ビーム3を偏向回折格子27で屈曲させて投光しているので、投光される検出ビーム3の光軸上に投光レンズ8及び発光素子7を配置する場合に比べて、投光部4の厚さtを低減することができる。従って、エレベータドア1の先端部の狭いスペースに距離センサ2を容易に配置することができる。
In such a passenger detection device, since the
なお、実施の形態6〜9では、投光される光の光路を偏向手段により偏向したが、受光部側の光路を偏向手段により偏向してもよい。
また、偏向手段は、実施の形態1〜5の乗客検出装置に組み合わせて適用しても、検出ビームの掃引等を行わない装置に適用してもよい。
In the sixth to ninth embodiments, the optical path of the light to be projected is deflected by the deflecting unit. However, the optical path on the light receiving unit side may be deflected by the deflecting unit.
Further, the deflecting means may be applied in combination with the passenger detection apparatus of the first to fifth embodiments, or may be applied to an apparatus that does not sweep the detection beam.
実施の形態10.
次に、図15はこの発明の実施の形態10によるエレベータの乗客検出装置を示す側面図である。図において、エレベータドア1の先端部には、光学式の距離センサ2、距離センサ2を保護する透明なカバー28、及びカバー28の汚れを検知する汚れセンサ29が搭載されている。カバー28は、投光レンズ8及び受光レンズ11等に乗客が直接触れるのを防止する。汚れセンサ29としては、例えば、カバー28の光の透過度や、汚れによる光の反射を検知する光学式センサを用いることができる。処理部の構成は、実施の形態1と同様である。
Next, FIG. 15 is a side view showing an elevator passenger detection apparatus according to
このような乗客検出装置では、カバー28に汚れが付着すると、汚れから散乱迷光が発生し、乗客の誤検出を生じる恐れがある。これに対して、汚れセンサ29を距離センサ2に並設したことにより、カバー28の汚れを検知し、誤検出を未然に防ぐことができる。そして、カバー28の汚れが検知された場合、距離センサ2の動作を停止したり、汚れが発生していることをエレベータ保守者に知らせたりする運用が可能になる。
なお、カバー28及び汚れセンサ29は、実施の形態1〜9の乗客検出装置に組み合わせて適用しても、検出ビームの掃引や偏向等を行わない装置に適用してもよい。
In such a passenger detection device, if dirt adheres to the
Note that the
実施の形態11.
次に、図16はこの発明の実施の形態11によるエレベータの乗客検出装置を示す構成図、図17は図16の乗客検出装置を示すブロック図である。図において、エレベータドア1には、エレベータドア1の開間隔(開口距離)を検出する間隔センサ30が設けられている。判定部16は、エレベータドア1の開間隔が所定の範囲内のときに、距離センサ2からの信号に基づいて、所定の領域内における被検出体9の有無を判定する。
Next, FIG. 16 is a block diagram showing an elevator passenger detection device according to
ここで、エレベータドア1間が大きく開いているときには、まだ乗客がエレベータドア1間に挟まれる可能性は低いので距離センサ2の検出は必要ではないと考えられる。逆に、エレベータドア1の開間隔が小さく、完全に閉まる直前に、遠い位置の乗客を検出する必要もないと考えられる。さらに、不必要な乗客検出によってエレベータドア1を開くと、エレベータの運行効率が低下してしまう。
Here, when the space between the
そこで、実施の形態11では、間隔センサ30から得られる情報に基づいて、エレベータドア1の開き具合(閉じ具合)によって、距離センサ2の検出範囲を変化させたり、距離センサ2の動作のオン・オフをさせたりしている。これにより、被検出体9の有無を判定するべき領域を絞ることができ、不必要なときにエレベータドア1を開く動作を抑制することができる。従って、エレベータドア1に挟まれそうな乗客のみを検出することができ、エレベータのスムーズな運用が可能となる。
なお、実施の形態11で示したような判定処理は、実施の形態1〜10の乗客検出装置に組み合わせて適用しても、検出ビームの掃引や偏向等を行わない装置に適用してもよい。
Therefore, in the eleventh embodiment, based on the information obtained from the
The determination process as shown in the eleventh embodiment may be applied in combination with the passenger detection apparatus according to the first to tenth embodiments, or may be applied to an apparatus that does not sweep or deflect the detection beam. .
実施の形態12.
次に、図18はこの発明の実施の形態12によるエレベータの乗客検出装置の要部を示す側面図である。この例では、検出ビーム3が斜め下方へ投光されており、受光部5が投光部4に対して検出ビーム3の投光方向とは反対側、即ち上部側に配置されている。
Next, FIG. 18 is a side view showing an essential part of an elevator passenger detection device according to
このように配置されていると、検出ビーム3のカバー28による反射光は、図のように下方へ反射される。一方、受光部5は上方に配置されているので、受光部5に迷光が入射されるのが防止され、距離センサ2の測定精度を高めることができる。
If it arrange | positions in this way, the reflected light by the
1 エレベータドア、2 距離センサ、3 検出ビーム、4 投光部、6 掃引手段、9 被検出体、10 反射光、11 受光レンズ(結像光学系)、12 結像位置検出部、16 判定部、25 反射ミラー(偏向手段)、26 プリズム(偏向手段)、27 偏向回折格子(偏向手段)、28 カバー、29 汚れセンサ、30 間隔センサ。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
上記結像位置検出部からの信号に基づいて、所定の領域内における上記被検出体の有無を判定する判定部
を備え、
上記検出ビームの掃引方向は、上記投光部、上記結像位置検出部及び検出対象物で作られる平面と直交することを特徴とするエレベータの乗客検出装置。 A light projecting unit that projects a detection beam, a sweeping unit that sweeps the detection beam, an imaging optical system that forms an image of reflected light of the detection beam reflected by the detection target, and a reflection in the imaging optical system An image forming position detection unit that generates a signal corresponding to the position of the light image forming point, a distance sensor using a triangulation method provided in the elevator door, and a signal from the image forming position detection unit Based on a determination unit for determining the presence or absence of the detected object in a predetermined region,
The passenger detection device for an elevator characterized in that a sweep direction of the detection beam is orthogonal to a plane formed by the light projecting unit, the imaging position detection unit, and a detection target.
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- 2005-07-28 JP JP2005218868A patent/JP4584065B2/en not_active Expired - Fee Related
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