JP4622416B2

JP4622416B2 - エレベータ扉の安全装置

Info

Publication number: JP4622416B2
Application number: JP2004275159A
Authority: JP
Inventors: 秀明小寺
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2004-09-22
Filing date: 2004-09-22
Publication date: 2011-02-02
Anticipated expiration: 2024-09-22
Also published as: JP2006089190A

Description

本発明は、エレベータの出入口扉の安全装置に関するものである。

従来のエレベータの出入口の扉の安全装置において、エレベータ扉の異物の挟み込みを検出するために、例えばエレベータ扉の戸閉側の縁部に沿って平行リンク機構を介して異動可能な状態に配設された作動片の下端を敷居の案内溝に滑動可能な状態で遊嵌し、この作動片のエレベータ扉に対する後退方向の移動を検出してエレベータの閉動作を制御するもの（特許文献１参照。）が示されている。

また、他の従来技術として、エレベータの出入口枠上部に配置され、開閉扉と出入口枠との間隙付近を撮像し、画像情報を出力する画像認識装置と、この画像認識装置の画像情報をパターン認識により処理し、危険判別信号を出力する画像処理装置と、危険判別信号を受けて開閉扉の開閉動作を制御する扉制御装置とを備えたもの（特許文献２参照。）が示されている。

特開平５−３０１６９２号公報（第１〜３頁、第１〜３図）特開平１０−１５２２７７号公報（第１〜８頁、第３図）

特許文献１の従来技術は、作動片がエレベータ扉に対して所定量の移動がなされたときに異物の挟み込みを検知することとなっているが、検出するまでに所定量の移動を要するため、検出可能な異物の大きさに限界があるという問題があった。

また、特許文献２の従来技術は、撮像する位置を開閉扉と出入口枠との間隙付近ではなく出入口扉の扉の上側から撮影した場合、異物が小さくても検出は可能であるが、扉が閉まる際にその扉によってパターンが変化するため、扉の移動については扉の領域を、異物とは別にパターン認識することによって扉であると認識させる必要があり、安全装置として構成が複雑になるという問題があった。

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたもので、画像処理において閉まる扉を異物ではないことをパターン認識によって認識させることなく、エレベータ扉に挟まった異物のみを検出可能としたエレベータの出入口の扉の安全装置を得ることを目的としている。

この発明は、エレベータの出入口を開閉するエレベータ扉と、前記エレベータ扉の金属色である敷居の上面に前記エレベータ扉の開閉方向に沿って直線状または曲線状に設けられた異物検出用の黒いマークと、前記エレベータ扉の上方に位置して設けられ前記異物検出用のマークを含む出入口の少なくとも戸閉部を撮像する撮像手段と、前記エレベータ扉により前記出入口が閉じられる過程で前記撮像手段が撮像した画像に対し２値化処理を施すことにより、前記エレベータ扉を黒と判別し、前記敷居を白と判別し、かつ前記異物検出用の黒いマークを黒と判別し、これら判別結果に基づいて異物の存在を検出したとき異物出力信号を処理する画像処理手段と、前記画像処理手段からの前記異物出力信号に基づいて前記エレベータ扉の閉動作を停止するよう制御する扉開閉制御手段とを備えたことを特徴とする。

この発明は、エレベータの出入口を開閉するエレベータ扉と、前記エレベータ扉の金属色である敷居の上面に前記エレベータ扉の開閉方向に沿って直線状または曲線状に設けられた異物検出用の黒いマークと、前記エレベータ扉の上方に位置して設けられ前記異物検出用のマークを含む出入口の少なくとも戸閉部を撮像する撮像手段と、前記エレベータ扉により前記出入口が閉じられる過程で前記撮像手段が撮像した画像に対し２値化処理を施すことにより、前記エレベータ扉を黒と判別し、前記敷居を白と判別し、かつ前記異物検出用の黒いマークを黒と判別し、これら判別結果に基づいて異物の存在を検出したとき異物出力信号を処理する画像処理手段と、前記画像処理手段からの前記異物出力信号に基づいて前記エレベータ扉の閉動作を停止するよう制御する扉開閉制御手段とを備えたので、画像処理において閉まる扉を異物と検出することなく、異物のみを確実に検出できるものである。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係わるエレベータ扉の安全装置を示す構成図である。いわゆる両開き構成とした２枚のエレベータ扉１は、エレベータ扉１に回動可能に固定されたドアローラ３がドアレール２の上で回転できるよう配置されることで、ドアレール２に沿った方向のみに移動できるように構成されている。また、敷居４はドアレール２と平行に配置されている。敷居４の敷居溝４ａもドアレール２と平行し、その敷居溝４ａにエレベータ扉１に固定されたドアシュー５が摺動可能に嵌合している。

２枚のエレベータ扉１が全閉状態となったときに互いに当接する側縁部が位置する部分、すなわち戸閉部の上方に位置して撮像手段６が下向きに配置されている。この撮像手段６は２枚のエレベータ扉１が全閉状態に至る過程で徐々に狭まる２枚のエレベータ扉１の各側縁部で囲まれた空間内を敷居４とともに撮像することができる。そして、この撮像手段６の出力は画像処理手段７に入力されてかかる空間部における異物の有無を判別し、異物があった場合は異物検出信号を出力する。扉開閉制御手段８はこの異物検出信号を入力し、該検出信号に応じてエレベータ扉１の閉動作を止めるよう制御する。尚、実施の形態１においてエレベータ扉１がいわゆる片開き扉の場合は、エレベータ扉１と全閉状態でその側縁部と当接するエレベータのかごまたは昇降路の壁とが戸閉部となる。

図２は、本発明の実施の形態１に係わるエレベータ扉の図１におけるＡ-Ａ断面図である。図２において、少なくとも戸閉部を含む２点鎖線で囲まれた領域が撮像手段６によって撮像できる範囲である。撮像できる範囲とは撮像手段６が光学的に撮像できない範囲だけではなく、光学的にはより広い範囲を撮像できたとしても、ソフト的な処理によって２点鎖線で囲まれた領域しか撮像または検知できないようにしたものも含まれる。この撮像領域内の敷居４の上面には、エレベータ扉１の開閉方向に沿って直線状または曲線状に異物検出のために使用される複数本のマーク１０が予め設けられている。このマーク１０の詳細は後述する。

以下、図１や図２における異物９を検知するロジックについて説明する。図３は本発明の実施の形態１における画像処理手段７におけるフローチャートを示す。
まずＳ１０１において画像処理手段７による処理がスタートすると、Ｓ１０２において撮像手段６において撮像された画像を取り込む。その後、Ｓ１０３において、ある輝度もしくは明度を基準として白か黒かを決定する２値化処理を行うことで、撮像された画像を２値化された画像へと変換する。そして変換された２値化された画像と、あらかじめ異物が無いときに撮像され、２値化されている画像とをＳ１０４において、比較する。

図４は、本発明の実施の形態１に係わるエレベータ扉の安全装置における画像処理手段７が処理した２値化された画像を示す図である。
図４の（Ａ）〜（Ｃ）はカゴ側の戸閉部分のみを示した場合で（Ａ）は異物が挟まっていない状態、（Ｂ）は扉部にのみ小さな異物がはさまっている場合、（Ｃ）はひも状の異物が扉を扉の前後に跨って挟まっている場合である。図４（Ｄ）〜（Ｆ）は、かご側及び乗馬側の戸閉部分を撮像する場合で、（Ｄ）は異物が挟まっていない状態、（Ｅ）は扉部にのみ小さな異物がはさまっている場合、（Ｆ）は乗場側からかごまで貫通している場合を示す。

図４（Ａ）について説明する。通常、敷居４の材質はステンレス等が使用されており、その地肌はシルバーに近い金属色であるので、２値化された画像では白と判別される。図４（Ａ）における上下端付近の黒いマーク１０は敷居４の側面部付近を示しており、その部分は黒と判別されている。
黒いマーク１０を黒と判別させるには様々な方法があり、例えば２値化処理における白と黒と判別される輝度や明度のしきい値を適切に設定することで、かごの室内に設置された蛍光灯の光の当たり具合による敷居４の側面部付近の影部分を、黒と判別させることができる。また、影部分がはっきりせずに閾値の設定が難しく黒と判定させることが出来ない場合は、敷居４の側面部を黒く塗装やシールの貼付をするなどすることで、マーク１０を構成させることができる。

また、図４（Ａ）に示されている、中央付近の黒い二つのマーク１０は、敷居溝４ａの側面部付近を示している。敷居溝４ａの側面部付近を黒と判別させる方法についても、その溝形状とかごの室内に設置された照明用蛍光灯の光の当たり具合等から敷居溝４ａの影部分は暗くなるため、その影部分を黒と判別させるような閾値に調整することで図４（Ａ）に示すような影形状としてマーク１０を構成させることができる。また、影部分がはっきりせずに閾値の設定が難しく黒と判定させることが出来ない場合は、敷居溝４ａの側面部を黒く塗装やシールの貼付をすることで、マーク１０を構成させることができる。
また、エレベータ扉１についても黒と判別される。通常、エレベータ扉１の上面は、かごの室内に設置された蛍光灯よりも上側にあるため、影として認識され、黒と判別される。もし影として認識され、黒として判別させることが困難な場合は、同様にエレベータ扉１の上部を黒く塗装やシールの貼付をすることで黒と判別させることができる。

図３のＳ１０５におけるマーク１０の切れ目の有無の判断について説明する。基本的には２値化された画像中、黒を示す８本のマーク１０の部分のどれかが、白く途切れている部分が存在することによってマーク１０の切れ目があるとの判断がなされる。
図４（Ａ）については、異物が挟まっていない状態を示し、マーク１０は異物による切れ目はなしという判断になる。エレベータ扉１が閉じてきて撮像手段６が撮像する範囲内に移動してきたとしても、エレベータ扉１自体も黒を示すので、マーク１０の切れ目が発生することはない。

図４（Ｂ）の場合は、敷居溝４ａの影部分を示す真中の２本のマーク１０が途中で途切れているため、マーク１０の切れ目があるとの判断がなされる。同様に、図４（Ｃ）の場合は、４本のマーク１０全てが途中で途切れているため、マーク１０の切れ目があるとの判断がなされる。

また、図４（Ｄ）〜（Ｆ）のような、かご側及び乗場側の戸閉部分を撮像する場合について、図３のＳ１０５におけるマーク１０の切れ目の有無の判断は、２値化された画像中、黒を示す４本のマーク１０の部分のどれかが、白く途切れている部分が存在するか否かによって行えばよい。従って、（Ｄ）は異物切れ目はなしという判断になり、（Ｅ）と（Ｆ）は異物切れ目はありという判断がなされる。

図３のＳ１０５において、マーク１０の切れ目ありとの判断がなされた場合は、異物検出信号を扉開閉制御手段８に出力する。マーク１０の切れ目なしと判断がなされた場合は、異物信号を出力せず、新たに画像を取り込み、Ｓ１０２からの作業を繰り返す。また、異物検出信号を受け取った扉開閉制御手段８は異物検出信号を受け取ると、エレベータ扉１を閉じないよう、途中で止めたり、あるいは止まった状態からさらに開放する方向に動作するよう制御することで異物に対する安全が図られる。

以上のことより、エレベータの出入口を開閉するエレベータ扉１と、エレベータ扉１の敷居の上面にエレベータ扉１の開閉方向に沿って直線状または曲線状に設けられた異物検出用のマーク１０と、エレベータ扉１の上方に位置して設けられ異物検出用のマーク１０を含む出入口の少なくとも戸閉部を撮像する撮像手段６と、エレベータ扉１により出入口が閉じられる過程で撮像手段６が撮像した画像に示された異物検出用のマーク１０から異物の存在を検出したとき異物出力信号を処理する画像処理手段７と、画像処理手段７からの異物出力信号に基づいてエレベータ扉１の閉動作を停止するよう制御する扉開閉制御手段８とを備えたので、画像処理において閉まる扉を異物と検出することなく、異物のみを検出可能としたものである。

尚、実施の形態１においてはマーク１０は直線状に構成されているが、エレベータ扉１が円弧状や曲線状に形成されている場合においても同様にエレベータ扉１の安全装置を構成させることができる。

実施の形態２．
実施の形態１においては、敷居４の両端の面と敷居溝４ａの側面部分がそのかごに取り付けられた蛍光灯の光の影によって撮像された画像が２値化処理されると黒と判別されることを利用し、その直線状に形成された黒いマーク１０が途切れ、または欠けているものが存在することによって異物を判断していたが、敷居４の両端の面と敷居溝４ａの側面部分以外にも黒いマーク１０を設けたものである。尚、特に明示なき場合は実施の形態１と同じである。

図５は、本発明の実施の形態２に係わるエレベータ扉の安全装置における敷居４を示す図である。図５に示すように敷居４の戸閉部に相当し、撮像手段６によって撮像される部分に帯状に黒色塗布を塗布したり、シールの貼り付けることによってマーク１０を構成させている。そうすることによって敷居溝４ａがない部分にある小さな異物を含めて検知することが出来るという効果がある。

従って、実施の形態２の発明によれば、撮像手段６によって撮像される敷居４の部分に敷居溝４ａの側面部分と平行な塗料を施すことで、敷居溝４ａがない部分にある小さな異物に対しても、異物に対して検知することが出来る。
尚、実施の形態２においては、撮像手段６によって撮像される敷居４の部分に敷居溝４ａの側面部分と平行な塗料を施す場合について説明したが、例えば滑り止め用に設けられた溝等をマーク１０として利用してもよい。

実施の形態３．
実施の形態１または２においては、異物の色が黒いものの場合は、異物があってもマーク１０の切れ目が生じにくいために異物として検出しにくい場合があった。実施の形態３においては異物が黒いものである場合でも良好に異物として検出できる場合について説明する。尚、特に明示なき場合は実施の形態１と同じである。

図６は、本発明の実施の形態３に係わるエレベータ扉の安全装置における画像処理手段７が処理した２値化された画像を示す図である。尚、表示していない部分については実施の形態１と同じであり、図６中、図４と同一符号は同一又は相当部分を示す。
図６の（Ａ）〜（Ｃ）はカゴ側の戸閉部分のみを示した場合で（Ａ）は異物が挟まっていない状態、（Ｂ）は扉部にのみ小さな異物がはさまっている場合、（Ｃ）はひも状の異物が扉の前後方向に跨っている場合である。図４（Ｄ）〜（Ｆ）は、かご側及び乗馬側の戸閉部分を撮像する場合で、（Ｄ）は異物が挟まっていない状態、（Ｅ）は扉部にのみ小さな異物がはさまっている場合、（Ｆ）は乗場側からかごまで貫通している場合を示す。

図３のＳ１０５におけるマーク１０の切れ目の有無の判断について説明する。実施の形態３においては、実施の形態１の判断基準であった、黒を示す４本のマーク１０の部分のどれかが、白く途切れている部分が存在することだけではなく、黒いマーク１０の間の白い領域についてもマーク１０とみなし、異物の黒によって領域が分割されている場合にも切れ目があるとの判断がなされる。図６（Ａ）については、異物による切れ目はなしという判断になる。

図６（Ｂ）の場合は、敷居溝４ａの影部分を示す真中の２本のマーク１０は、途中で途切れていないものの、真中の２本のマーク１０の間の白いマーク１０が黒い異物によって分割されているため、マーク１０の切れ目があるとの判断がなされる。同様に、図６（Ｃ）の場合も同様に４本のマーク１０の間の白いマーク１０全てが途中で黒い異物によって分割されているため、マーク１０の切れ目があるとの判断がなされる。

また、図６（Ｄ）〜（Ｆ）のような、かご側及び乗場側の戸閉部分を撮像する場合について、図３のＳ１０５におけるマーク１０の切れ目の有無の判断は、２値化された画像中、黒を示す８本のマーク１０の部分のどれかが、白く途切れている部分が存在することによって行うだけではなく、８本のマーク１０の間に挟まっている白いマーク１０について、異物の黒によって領域が分割されている場合にも切れ目があるとの判断がなされる。従って、（Ｄ）は異物による切れ目はなしという判断になり、（Ｅ）と（Ｆ）は異物による切れ目はありという判断がなされる。

従って、実施の形態３の発明によれば、撮像手段６によって撮像され、２値化された異物の色が黒い場合でも、白いマーク１０が異物によって分割される場合も切れ目があると判断することで、２値化処理によって黒と判別される異物に対しても検知することが出来る。

実施の形態４．
実施の形態４においては、撮像手段６によって撮像され、２値化された画像に示された黒いマーク１０や白い領域について、その部分が部分的に途切れている場合においても異物であると認識することができる場合について説明する。尚、特に明示なき場合は実施の形態１及び３と同じである。

図７は、本発明の実施の形態４に係わるエレベータ扉の安全装置における画像処理手段７が処理した２値化された画像を示す図である。尚、表示していない部分については実施の形態１と同じであり、図７中、図４と同一符号は同一又は相当部分を示す。
図７の（Ａ）〜（Ｃ）はカゴ側の戸閉部分のみを示した場合で（Ａ）は異物が挟まっていない状態、（Ｂ）は扉部のマーク１０の一部上に白い小さな異物がはさまっている場合、（Ｃ）はひも状の黒い異物が扉の前後方向にまたいで挟まっている場合である。

図３のＳ１０３にて２値化処理された画像について、実施の形態４においては、黒いマーク１０を構成する部分は所定の単位幅の黒いマーク１０が数本、並列に並んでいるものという認識をする。また、白い領域を構成する部分についても縦方向のその領域幅に対し、単位幅の白いマーク１０が並んでいるものという認識をする。
つまり、見た目はその黒いマーク１０が白と判定される異物によってマーク１０が途中で切れて折らず、一部を欠いている状況であっても、切れ目の有無の判断を行うことが出来る。

すると、図６（Ｂ）の場合は、敷居溝４ａの影部分を示す真中の２本のマーク１０のうちの一本は、途中で途切れていないものの、一部白い異物によって欠けているが、詳細に見ると、所定の単位幅を有する複数の黒いマーク１０のうち、何本かが途切れているという認識となる。よってこのような場合で異物があるという判断がなされる。同様に、図６（Ｃ）の場合も白い領域の一部が途中で黒い異物によって欠けており、詳細にみると所定の単位幅の白いマーク１０が分割されていることとなるため、マーク１０の切れ目があるとの判断がなされる。

従って、実施の形態４の発明によれば、撮像手段６によって撮像され、２値化された画像に示された黒いマーク１０や白いマーク１０について、その部分が部分的に途切れ、または欠けている場合においても異物であると認識することができる。

尚、図８は、本発明の実施の形態４に係わる片側のエレベータ扉１を示す図である。表示していない部分については実施の形態１と同じであり、図８中、図１と同一符号は同一又は相当部分を示す。
図８に示すように、エレベータ扉１の戸閉側の面の下で戸閉側の面に沿う形状を構成し、小さな異物９がエレベータ扉１と敷居４との間にもぐりこまないようもぐりこみ防止具１１がエレベータ扉１に固定されている。そうすることによって異物９がエレベータ扉１と敷居４との間に挟まれることなく、エレベータ扉１の閉動作に応じて異物９は戸閉される位置に移動し、撮像手段６の撮像範囲に入ることで、異物として検知することができる。

従って、エレベータ扉１の戸閉側の面に沿うようにエレベータ扉１と敷居４との間の隙間を埋めるべくもぐりこみ防止具１１を設けたので、異物９がエレベータ扉１と敷居４との間の隙間にはさまれるのを防止することが出来る。
さらに、実施の形態１〜４においては、エレベータ扉１が両側に存在し、エレベータ扉１同士が当接する位置の場合について説明したが、一方がエレベータ扉１、他方がエレベータのかごや昇降路の壁と当接させる場合においても同様の効果を奏することが出来る。

本発明の実施の形態１に係わるエレベータ扉の安全装置を示す構成図である。、本発明の実施の形態１に係わるエレベータ扉の図１におけるＡ-Ａ断面図である。本発明の実施の形態１における画像処理手段７におけるフローチャートである。本発明の実施の形態１に係わるエレベータ扉の安全装置における画像処理手段７が処理した２値化された画像を示す図である。本発明の実施の形態２に係わるエレベータ扉の安全装置における敷居４を示す図である。本発明の実施の形態３に係わるエレベータ扉の安全装置における画像処理手段７が処理した２値化された画像を示す図である。本発明の実施の形態４に係わるエレベータ扉の安全装置における画像処理手段７が処理した２値化された画像を示す図である。本発明の実施の形態４に係わる片側のエレベータ扉１を示す図である。

符号の説明

１エレベータ扉、２ドアレール、３ドアローラ、４敷居、５ドアシュー、６撮像手段、７画像処理手段、８扉開閉制御手段、９異物、１０マーク、１１もぐりこみ防止具。

Claims

エレベータの出入口を開閉するエレベータ扉と、
前記エレベータ扉の金属色である敷居の上面に前記エレベータ扉の開閉方向に沿って直線状または曲線状に設けられた異物検出用の黒いマークと、
前記エレベータ扉の上方に位置して設けられ前記異物検出用のマークを含む出入口の少なくとも戸閉部を撮像する撮像手段と、
前記エレベータ扉により前記出入口が閉じられる過程で前記撮像手段が撮像した画像に対し２値化処理を施すことにより、前記エレベータ扉を黒と判別し、前記敷居を白と判別し、かつ前記異物検出用の黒いマークを黒と判別し、これら判別結果に基づいて異物の存在を検出したとき異物出力信号を処理する画像処理手段と、
前記画像処理手段からの前記異物出力信号に基づいて前記エレベータ扉の閉動作を停止するよう制御する扉開閉制御手段と
を備えたことを特徴とするエレベータ扉の安全装置。
エレベータの出入口を開閉するエレベータ扉と、
前記エレベータ扉の敷居の凹溝の側面部に形成された光による影から構成され前記エレベータ扉の開閉方向に沿って直線状または曲線状に設けられた異物検出用のマークと、
前記エレベータ扉の上方に位置して設けられ前記異物検出用のマークを含む出入口の少なくとも戸閉部を撮像する撮像手段と、
前記エレベータ扉により前記出入口が閉じられる過程で前記撮像手段が撮像した画像に示された前記異物検出用のマークから異物の存在を検出したとき異物出力信号を処理する画像処理手段と、
前記画像処理手段からの前記異物出力信号に基づいて前記エレベータ扉の閉動作を停止するよう制御する扉開閉制御手段と
を備えたことを特徴とするエレベータ扉の安全装置。
前記異物検出用のマークは、前記敷居の上面に描かれた線からなることを特徴とする請求項１に記載のエレベータ扉の安全装置。
前記画像処理手段は、撮像された前記直線状または曲線状に設けられた前記異物検出用のマークを所定の線幅に分割し、その分割された前記異物検出用のマークから異物の存在を検出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のエレベータ扉の安全装置。