JP4705862B2

JP4705862B2 - エレベーターのかご内監視装置

Info

Publication number: JP4705862B2
Application number: JP2006055284A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　　裕; 康作松井; 伸一朗山口; 浩山崎
Original assignee: Hitachi Building Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Building Systems Co Ltd
Priority date: 2006-03-01
Filing date: 2006-03-01
Publication date: 2011-06-22
Anticipated expiration: 2026-03-01
Also published as: JP2007230733A

Description

本発明は、エレベーターのかご内監視装置に係り、特にエレベーターの乗りかご内で発生する待ち伏せや急病による倒れ込みを検知するのに好適なエレベーターのかご内監視装置に関する。

エレベーターかご内での犯罪は増加傾向にあり、特に女性や子供の不安感は依然として高く、犯罪防止策のひとつとしてエレベーターかご内への防犯カメラ設置が効果的であり、その設置台数も増加傾向にある。

しかし、防犯カメラ自体は事後対応型商品であり、防犯カメラ映像を利用してエレベーターかご内の異常を検知し警告アナウンスやエレベーターの最寄階停止などの即時対応型防犯装置の要求が強い。

エレベーターかご内に設置したカメラを利用したエレベーターかご内監視装置としては特開２０００−２３８９６８で示されており、カメラ映像による乗客検知、ドア開閉検知、照明点滅検知を備え、異常と判断した場合に通報する方法が示されている。

また、特開昭６１−１１９５８０においてはエレベーターの防犯装置としてカメラ画像から乗客を検出し、画像分析により犯罪可能性係数を導き出し、所定値を越えたときに防犯処理を行なう方法が示されている。
特開２０００−２３８９６８号公報（請求項１、４）特開昭６１−１１９５８０号公報（請求項１）

上記特開２０００−２３８９６８号公報は背景差分法を用いて、乗りかご内の乗客の有無やドアの開閉を検出するようにしたものであるが、例えば、乗かご内の床マットの交換、乗かご内の側板への張り紙、引越し時の乗かご側板への養生、乗かご照明輝度の経年変化、検知期間中の乗りかご内照明の消灯等、背景とする基本の画像との差異が生じた場合、背景差分有りと検出し異常発生と判断するという問題があった。

また、乗客が乗りかご内にいるのか、ダンボール箱等の動きのない滞留物がおかれているのかの判断がつかず、適切なる対応ができないという問題があった。

本発明の目的は、乗りかご内の滞留物が乗客か静止物かを判断できるエレベーターのかご内監視装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明のエレベーターのかご内監視装置は、エレベーター乗りかご内をモニタするカメラと、このカメラで撮影した画像から乗客の有無を確認する乗客検出手段を備え、前記乗客がかご内に閉じ込められたとき、エレベーターの異常状態を遠隔的に監視する監視センターへ通報する閉じ込め通報装置を備えたエレベーターのかご内監視装置において、エレベーターのドアが閉じた状態で乗客が存在しないときの前記カメラの画像を予め記憶手段に記憶する第１の基本画像と、前記ドアが閉じたときの前記カメラの画像を前記記憶手段に記憶する第２の基本画像と、前記ドアが閉じてから所定間隔で所定回数、前記カメラの画像と前記第１の基本画像との背景差分検出を行い、差分有りの検出が所定比率以上のとき、前記乗りかご内に静止物有りと判定する静止物判定手段と、前記ドアが閉じてから所定時間後の前記カメラの画像と前記第２の基本画像とのフレーム差分検出を行い、差分有りのとき、前記乗りかご内に動態物有りと判定する動態物判定手段と、この動態物判定手段で動態物有りと判定したとき、或は、前記静止物判定手段で判定した静止物の面積が所定比率以下のとき通報信号を出力する滞留物検出手段とを備えたものである。

本発明によれば、予め記憶された第１の基本画像とドアが閉じてから所定間隔で所定回数カメラの画像の背景差分検出を行い、差分有りが所定の比率を超えたとき、乗かご内に静止物有りと判定し、この静止物の画像に対する面積比率が所定値を越えているとき、乗かご床にマットが敷かれたことや、乗かご側板に養生が設けられたと判断するとともに、ドアが閉じたときのカメラの画像である第２の基本画像とドアが閉じてから所定時間後の前記カメラの画像とのフレーム差分検出を行って、差分を検出すると乗りかご内に動態物有りと判定するようにしたので、乗かご内に乗客がいる場合と、比較的小さい静止物が置かれている場合が明確に判断でき、それぞれ適切なる対応を行なうことができる。

また、請求項２の発明によれば、カメラの画像を仮の基本画像とし、静止物判定手段及び動態物断定手段で静止物無し及び動態物無しと判断したとき、仮の基本画像を第１の基本画像とするようにしたので、第１の基本画像の撮影や記憶に掛る初期設定の手間を省くことができる。

また、請求項３の発明によれば、静止物無し及び動態物無しと判断したときのカメラの画像、或は、滞留物検出手段が滞留物を検出して異常を通知した後のカメラの画像を第１の基本画像として更新することで、第１の基本画像を環境変化で更新する場合の撮影作業の手間が省けるとともに、静止物有りの検出精度を保つことができる。

また、請求項４の発明によれば、乗りかご内の基本画像消去手段を操作することで、第１の基本画像を消去するようにしたので、乗かご内に張り紙を貼ったとき、張り紙を貼った後の画像が第１の基本画像に設定されるので、静止物有りの検出精度を保つことができる。

また、請求項５の発明によれば、画像の平均輝度が所定値以下の画像を前記背景差分検出の対象外とするようにしたので、乗かごの照明のちらつき等での誤動作が防止できる。

以下、本発明によるエレベーターの異常検知装置について、図示の実施例によって詳細に説明する。

図１は本発明の一実施例のハード構成図で、図２は本発明の一実施例を示す流れ図で、図３は滞留者検知例を示す図で、図４滞留物検知例を示す図で、図５は滞留物検知例を示す図である。

図１において、１は建造物の床、２はエレベーターの乗りかご、３は乗りかごを吊っているロープ、４は乗りかご内をモニタして画像情報の取込みを行なうカメラであり、カメラ４から取込んだ画像情報をもとにして後述する各種の処理を行い異常発生の可能性を解析する処理装置５は、エレベーター制御装置６に接続され、異常検知判定用データの強制リセット指令として使用するスイッチ７は、例えば乗かご２の図示しない通常は施錠されている運転盤内に設けられている。

また、処理装置５は、カメラ４からの映像信号をデジタル信号化するためのアナログ・デジタル変換回路５０と、画像間演算などを行なう画像処理部５１と、画像処理を行なうＣＰＵ５２と、画像情報を記憶したり一時的に格納したりするのに使用するＲＡＭ５３と、プログラムを格納してあるＲＯＭ５４と、エレベータの状態信号の入力や異常検知信号を出力する入出力装置５５とから構成されている。

ここで扱うエレベーターの異常検知とは、エレベーターが停止でかつドアが閉まっている状態で一定時間以上人物などの存在を検知した場合を指し、乗りかご内での急病による倒れ込みや不審者の待ち伏せ等である。

検知方法としては、正常シーンの画像をあらかじめＲＡＭ５３に格納しておきカメラ４から取込んだ画像とドット単位で輝度を比較し輝度差があるドットがあるしきい値以上存在した場合に正常シーンと異なると判断するものである。

本実施例は特に正常シーン（以降背景画像と呼ぶ）の更新に係わるものであり、以下処理方法について詳細に説明する。

図２において、ＲＯＭ５４に格納してあるプログラムにしたがってＣＰＵ５２が実行するもので、ＣＰＵ５２は所定の時間経過ごとに発生するタイマー割込み指令を受けるとこの処理を実行する。

カメラ４からの画像情報の取込みを行いＲＡＭ５３に格納する(処理２０１)。以降この時点で取込んだ画像を現画像と呼ぶ。

次に処理２０２に移り強制リセット指令として使用するスイッチ７が投入されているかどうかを判定する。

このスイッチ７は、背景画像を強制的に入れ替える時に投入するものとし、投入されていると判定された場合は処理フラグに０をセットする(処理２０３)。ここで、処理２０３が基本画像消去手段で、処理フラグは３つの状態を持ち、状態０は背景画像が未設定の状態であることを示し、状態１は背景画像の確定期間中で仮の背景画像が格納されていることを示し、状態２は背景画像が正式に格納されていて異常検知処理が可能であることを示す。

スイッチ７の投入は背景画像の強制入替え指示のため背景画像の未設定状態とするため、処理フラグを状態０にセットする。スイッチ７が投入されていない場合は処理フラグのセットは行なわない。

続いて、エレベーターのドアの開閉状態を判定する(処理２０４)。ドアが開いている場合はエレベーターの異常検知の条件には当てはまらないとし処理を終了する。ここで、ドアが閉まっている場合は処理２０５に進む。

エレベーターのドアが閉まった直後かどうかを判定する(処理２０５)。エレベーターの異常検知の条件として、ドアが閉まっている状態で一定時間以上人物などの存在を検知した場合、ドアが閉まってからの経過時間の始点としてドア閉め直後を知る必要がある。

ドア閉め直後の場合は各種管理データを初期状態にする(処理２０６)。管理データとしては後述する処理２１２と処理２１３での差有りカウンタ、差無しカウンタ、ドア閉め直後からの経過時間カウンタがある。また、異常検知の原因として人物の存在かまたは滞留物の存在かを判断するためにドア閉め直後の画像を記録し、この画像は後述する処理２１７にて異常原因の特定に使用する。ドア閉め直後でない場合は異常検知処理中であり、各種管理データの初期セット(処理２０６)は行なわず、処理２０７に進む。

続いて処理２０７では、処理フラグの状態を判定し状態０、すなわち背景画像が未設定状態の場合は後述する処理２０８、処理２０９を実行し、処理２０１で取込んだ現画像を背景画像の格納エリアにコピーする(処理２０８)。ここで、処理２０８が基本画像設定手段である。但し、現画像が背景画像となりうるかどうかの判定を行なっていないために仮の背景画像とする。処理フラグを状態１、すなわち背景画像は仮の画像が格納されていることを示す状態にセットする(処理２０９)。処理フラグが状態０以外の場合は処理２０８と処理２０９はスキップして処理２１０に進む。

続いてエレベーター異常検知装置の中核となる背景画像と現画像の比較処理(処理２１０)に移る。

この処理２１０における入力情報は背景画像と現画像の２画像、出力情報は異常検知結果として現画像と背景画像との差、すなわち現画像が背景画像と同一と判断した場合は“差無し”、異なると判断した場合は“差有り”を出力する。ここで、“差有り”とは現画像には背景画像に存在しない像、すなわち乗客や滞留物が存在していることをし、もう1つの出力情報として“不明”を出力する。この“不明”の出力は入力２画像の比較の結果、“差有り”または“差無し”の判断ができない場合、例えば乗かご内照明の消灯やちらつきが発生して、乗客や滞留物の存在の判断ができない場合など“不明”として出力するものである。

比較結果(処理２１１)は比較処理(処理２１０)により“差無し”の場合、差無しカウンタを＋１更新し(処理２１２)、“差有り”の場合において差有りカウンタを＋１更新し(処理２１３)、“不明”の場合は差無しカウンタ、差有りカウンタのいずれも更新しないことにする。これにより“不明”の場合は最終的な異常判定に関与しないことになる。

ここで、差有りカウンタ、差無しカウンタは１画像につき１カウントするため、たとえば画像の取込み周期を１秒、比較期間を２分とすると１２０回の比較処理が行なわれ各カウンタの総和も１２０回となる。ただし、比較結果として“不明”が存在しない場合である。ここで、処理２１１〜処理２１３がエラー情報排除手段である。

また、処理２０６からの経過時間を計測し(処理２１４)、定められた経過時間、例えば２分経過したかどうかを判定する。経過時間に達しない場合は終了し、画像取込み周期である例えば１秒待機後、再度処理２０１から繰返す。経過時間に達した場合は処理２１５に進み、処理フラグの状態を判定し(処理２１５)、背景画像が正式に格納されていて異常検知処理が可能である状態（上述の状態２）の場合には処理２１６へ、背景画像が未設定の状態（上述の状態０）または背景画像の確定期間中で仮の背景画像が格納されている（上述の状態１）の場合は処理２２２に進む。

また、差有りカウンタ、差無しカウンタ、しきい値から計測期間、例えば２分における正常、異常を判断する処理で具体的には以下の関係式を比較し、結果が予め設定したしきい値を越えない場合は正常、しきい値以上の場合は異常と判断し(処理２１６)、ここで、しきい値と(差有りカウンタ÷(差無しカウンタ＋差有りカウンタ))を比較して異常を判断する。

また、総カウント数、たとえば画像の取込み周期を１秒、比較期間を２分とすると総カウント数は１２０回なり上述の処理２１１において“不明”と判定したカウント数は(１２０−(差無しカウンタ＋差有りカウンタ))で求めることができる。この“不明”と判定したカウント数が許容値を越えた場合は正常、異常の判断ができないと判断し、以降の処理を実行しないようにする。

次に、処理２１６において正常と判断した場合は、現画像を背景画像にコピーして背景画像を更新する(処理２１９)。この処理の目的は照明輝度の経年変化などの微小変化に対応するために実施するものであり、正常と判断した直近の現画像を背景画像として採用することで実現している。ここで、処理２１９が基本画像更新手段である。

また、処理２１６において異常、すなわちかご内に乗客または滞留物が存在すると判断した場合は、入出力装置５５から異常検知したことをエレベーター制御装置６へ信号出力する処理(処理２２０)となるが、その前に異常の原因が乗客や滞留物以外の原因である場合は異常信号出力を停止しなければならない。ここで、処理２１６が滞留物検出手段で、処理２１６、処理２１７が動態物判定手段である。

まず、異常の原因が乗客や滞留物以外の原因として考えられる場合は、乗りかご内床マットの交換、乗りかご内側板への張り紙、引越し時の乗かご側板の養生などが考えられ、いずれの場合もかご内に動きがなく、かつ差有りカウンタが許容範囲を越えている場合であり、この判断を処理２１７、処理２１８で実行している。ここで、処理２１６〜処理２１８が静止物判定手段である。

かご内に動きがあるかどうかを判定する処理で、処理２０６で記録したドア閉め直後の画像と現画像を比較し、比較の結果、差が認められない場合はかご内に人物や動物が存在していないと判断し(処理２１７)、処理２１３で更新した差有りカウンタを参照し、許容範囲を越える場合はかご内床マットの交換、かご内側板への張り紙、引越し時の養生などによる差と判断し正常扱いとする(処理２１８)。

また、上述したように処理２１９では現画像を背景画像として更新されるので、以降の背景画像は乗りかご内床マットの交換、乗りかご内側板への張り紙、引越し時の養生などの変更が反映された背景画像となるため大幅な変更が差として現れなくなり、良好な比較が可能となる。

また、上述した処理２１７及び処理２１８にて判定した異常の原因である人物や動物等の動きのある物体の滞留や、画面と比較して小規模な動きのない滞留物、例えばダンボールや少サイズの張り紙などの場合は、異常検知したことをエレベーター制御部に通知する(処理２２０)。エレベーター制御部はかご内の異常検知の連絡を受けて、たとえば案内放送や最寄階停止などの制御を実施する。

次に、処理２１６から処理２２１を図３乃至図５に示す滞留者検知例、滞留物検知例を用いて説明する。

図３において、乗かご２の映像である背景画像３０１と現画像３０２に輝度差がない場合、背景差分比較を行うと、差分判定画像３０３には差分画像が存在しないため滞留なしと判断し(処理２１６)、処理２１９で現画像を背景画像として更新するので、以降の差分判定は異常なしと判定した最新の背景画像と現画像の比較を行なうことになる。

また、乗かご２の画像である背景画像３０４と現画像３０５を背景差分比較すると、差分判定画像３０６に示すように滞留が差分画像として現れるため滞留有りと判断し(処理２１６)、更に、ドア閉直後の乗かご２の画像３０７と現画像３０８のフレーム差分比較を行い、滞留者など動きのある物体の場合は差分判定画像３０９として現れ滞留者有りと判断し(処理２１７)、異常検知したことをエレベーター制御部に信号出力する(処理２２０)。

次に、図４はダンボールなどの滞留物を検知する例で、乗かご２の映像である背景画像４０１と乗かご２にダンボールがある現画像４０２の背景差分比較を行うと、差分判定画像４０３には差分有りとしてダンボールが検出され(処理２１６)、また、ドア閉直後の画像４０４と現画像４０５のフレーム差分比較を行い、ダンボールは移動しないため滞留物無しの差分判定画像４０６が得られ(処理２１７)、処理２１６と処理２１７によって乗かご２にダンボールの滞留物の存在が確認され、滞留物の面積と画面面積を比較し所定比率より小さい場合は(処理２１８)、エレベーター制御装置６に移動可能な滞留物有りなる異常発生信号を出力する。

また、図５は乗りかご２に床マットや側板の養生が施された例で、乗かご２の映像である背景画像５０１と乗かご２に床マットや養生がある現画像５０２の背景差分比較を行うと、差分判定画像５０３には差分有りとして床マットや養生が検出され、画像が存在しないため滞留なしと判断し(処理２１６)、また、ドア閉直後の画像５０４と現画像５０５のフレーム差分比較を行い、床マットや養生は移動しないため滞留物無しの差分判定画像５０６が得られ(処理２１７)、処理２１６と処理２１７によって乗かご２に床マットや養生の滞留物の存在が確認され、滞留物である床マットや養生と画面との面積比を比較し、所定比率より大きい場合は(処理２１８)、処理２１９へ進む。ここで、処理２１９では現画像を背景画像として採用することから以降の背景画像はかご内床マットの交換、かご内側板への張り紙、引越し時の養生などの変更が反映された背景画像となるため大幅な変更が差として現れなくなり良好な比較が可能となる。

また、比較的小さい滞留物の場合、処理フラグに０をセットすることにより背景画像が確定していない状態とし、次回の処理において比較的小規模な動きのない滞留物を含む画像を背景画像として採用することにより同一原因で繰り返しの異常検知を回避している(処理２２１)。

また、処理２１５において背景画像が未設定の状態(状態０)、または背景画像の確定期間中で仮の背景画像が格納されている(状態１)の場合は、処理２２２に進み、この処理２２２は処理２１６と同一処理であり、正常と判定された場合、すなわち背景画像と現画像に差がないと判断した場合は、処理フラグに２をセットすることにより、現在格納している背景画像を正式採用することにする(処理２２４)。もし、異常と判定した場合は現在格納している背景画像は背景としてふさわしくないとし、処理フラグに０をセットし、再び背景画像確定処理を行なうことにする(処理２２３)。

以上、本実施例によれば、背景画像比較とフレーム画像比較を組合わせて乗かご内の滞留物を判断するようにしたので、急病による倒れ込みや不審者の待ち伏せ等動きのある滞留物と、ダンボール等の動きのない滞留物を明確に検出できる。

また、背景画像が確定していない場合、現画像を背景画像として採用可能かどうかの判定して背景画像として登録するようにしたので、背景画像の設定作業を省略できる。

また、背景画像と現画像の差が無い場合や、異常を検出した後の現画像を背景画像として更新するようにしたので、照明輝度の経年変化の検出に対しても所定の精度が保てるとともに、異常発生時の同一条件での異常検出が繰り返し発生することはない。

また、照明の消灯及びちらつき等、画面の輝度が著しく小さいものに対し、現画像を差分検出比較の対象外とするようにしたので、適切なる判定を行なうことができる。

また、かご内側板への張り紙などその行為が異常検知となることが予め判明している場合は、スイッチ７を作動することで異常検知を事前に回避することができる。

本発明の一実施例のハード構成図である。本発明の一実施例を示す流れ図である。滞留者検知例を示す図である。滞留物検知例を示す図である。滞留物検知例を示す図である。

符号の説明

１建造物の床
２乗りかご
３ロープ
４カメラ
５処理装置
６エレベーター制御装置
７スイッチ
５０アナログ・デジタル変換回路
５１画像処理部
５２ＣＰＵ
５３ＲＡＭ
５４ＲＯＭ
５５入出力装置
３０１，３０４，４０１，５０１背景画像
３０２，３０５，３０８，４０２，４０５，５０２，５０５現画像
３０３，３０６，３０９，４０３，４０６，５０３，５０６差分判定画像
３０７，４０４，５０４ドア閉後画像

Claims

エレベーター乗りかご内をモニタするカメラと、このカメラで撮影した画像から乗客の有無を確認する乗客検出手段を備え、前記乗客がかご内に閉じ込められたとき、エレベーターの異常状態を遠隔的に監視する監視センターへ通報する閉じ込め通報装置を備えたエレベーターのかご内監視装置において、エレベーターのドアが閉じた状態で乗客が存在しないときの前記カメラの画像を予め記憶手段に記憶する第１の基本画像と、前記ドアが閉じたときの前記カメラの画像を前記記憶手段に記憶する第２の基本画像と、前記ドアが閉じてから所定間隔で所定回数、前記カメラの画像と前記第１の基本画像との背景差分検出を行い、差分有りの検出が所定比率以上のとき、前記乗りかご内に静止物有りと判定する静止物判定手段と、前記ドアが閉じてから所定時間後の前記カメラの画像と前記第２の基本画像とのフレーム差分検出を行い、差分有りのとき、前記乗りかご内に動態物有りと判定する動態物判定手段と、この動態物判定手段で動態物有りと判定したとき、或は、前記静止物判定手段で判定した静止物の面積が所定比率以下のとき通報信号を出力する滞留物検出手段とを備えたことを特徴とするエレベーターのかご内監視装置。
請求項１記載のエレベーターのかご内監視装置において、前記第１の基本画像が未設定状態の場合、前記ドアを閉じたときの前記カメラの画像を仮の基本画像とし、前記静止物判定手段で静止物無しと判定したとき、前記仮の基本画像を第１の基本画像として記憶する基本画像設定手段を備えたことを特徴とするエレベーターのかご内監視装置。
請求項１または２記載のエレベーターのかご内監視装置において、
前記静止物判定手段で、静止物無しと判定したときの前記カメラの画像、或は、前記動態物判定手段で動態物無しと判定した場合でかつ前記静止物判定手段で判定した静止物の面積が所定比率以上の場合の前記カメラの画像を第１の基本画像として更新する基本画像更新手段を備えたことを特徴とするエレベーターのかご内監視装置。
請求項１乃至３のいずれか１項記載のエレベーターのかご内監視装置において、前記乗りかご内に設けられ、前記第１の基本画像を消去する基本画像消去手段を備えたことを特徴とするエレベーターのかご内監視装置。
請求項１乃至４のいずれか１項記載のエレベーターのかご内監視装置において、前記カメラの画像の平均輝度を演算し、所定値以下の画像を前記背景差分検出の対象外とするエラー情報排除手段を備えたことを特徴とするエレベーターのかご内監視装置。
請求項１乃至５のいずれか１項記載のエレベーターのかご内監視装置において、前記静止物判定手段で静止物有りと判定しかつ前記動態物判定手段で動態物有りと判定したとき、或は、前記静止物判定手段で静止物有りと判定しかつ前記動態物判定手段で動態物無しと判定しかつ前記静止物判定手段で判定した静止物の面積が所定比率以下の場合、前記第１の基本画像を未設定の状態とすることを特徴とするエレベーターのかご内監視装置。
請求項１乃至６のいずれか１項記載のエレベーターのかご内監視装置において、前記滞留物判定手段は、前記静止物判定手段で静止物有りと判定しかつ前記動態物判定手段で動態物有りと判定したとき、或は、前記静止物判定手段で静止物有りと判定しかつ前記動態物判定手段で動態物無しと判定しかつ前記静止物判定手段で判定した静止物の面積が所定比率以下のとき、通報信号を出力することを特徴とするエレベーターのかご内監視装置。