JP5788843B2 - エレベータドアシステムおよびエレベータドアシステムを備えるエレベータ - Google Patents

Description

本発明は、エレベータドアシステムおよびエレベータドアシステムを備えるエレベータに関する。

かご内に設けたセンサと乗り場に設けたセンサとの２つのセンサからの信号に基づいて、かごの戸開時間を調整するようにした技術は知られている（特許文献１）。かご内に設けたカメラでユーザの姿勢および速度を検出し、それらに基づいて戸開時間を変更する技術も知られている。乗り場に設けた第１光センサと第２光センサにより、急いでいる客を検出した場合は戸開時間を延長する技術も知られている（特許文献３）。乗り場に設けたセンサにより利用客の接近を検出した場合は、かご内の戸閉ボタンへの操作を無効にする技術も知られている（特許文献４）。

特開２００６−３４７６８６号公報 特開２００５−３３５８７５号公報 特開２００５−１６２４３４号公報 実開平６−７３０５１号公報

従来技術では、ユーザの接近を検出すると戸開時間を延長するため、ユーザが閉まりかけたドアに接触したりするのを防止できる。しかし、ユーザを検出するたびに戸開時間が延びるため、乗りかごが乗り場に停車する時間が長くなり、エレベータの稼働効率が低下する。また、かご内と乗り場とにそれぞれセンサを設けたり、あるいは、乗り場に複数のセンサを配置したりするのでは、構造が複雑化し、製造コストも増大する。

そこで、本発明の目的は、ユーザがドアに接触したりするのを防止しつつ利便性を高めることができるようにしたエレベータドアシステムおよびエレベータドアシステムを備えるエレベータを提供することにある。

上記課題を解決すべく、本発明に係るエレベータは、乗りかごの出入口付近に設定される所定範囲を撮影するためのカメラと、カメラからの映像情報に基づいて所定の制御信号を生成し、所定の制御信号をドア駆動装置に送信してドアの開閉を制御する制御装置とを備え、制御装置は、カメラからの映像情報を解析して所定範囲内の移動体の有無を検出し、移動体が検出された場合は、移動体の位置および速度を特定し、移動体がドアに接触せずに乗りかごへ乗車可能であるかを、閉まりかけたドアの位置および閉じ速度と移動体の位置および速度とに基づいて判定し、移動体が乗車できると判定した場合は、ドアの閉まる速度を現在の閉じ速度よりも遅くし、移動体が乗車できないと判定した場合は、ドアを閉めて乗りかごを出発させる。

制御装置は、移動体が検出されない場合、通常の待機時間よりも短く設定される所定時間だけ待機した後に、乗りかごを出発させることもできる。

本発明によれば、乗りかごのドア付近の所定範囲をカメラで撮影することで、移動体が乗りかごに乗車可能であるかを判定することができる。そして、移動体が乗りかごに乗車可能であると判定した場合は、ドアの閉まる速度を現在速度よりも遅くするため、ユーザなどの移動体が乗りかごのドアに接触するのを抑制することができる。

また、カメラが移動体を検出しない場合は、通常の待機時間よりも短い所定時間だけ待機した後で乗りかごを出発させることができるため、無駄な待ち時間を少なくして稼働効率を高めることができる。

エレベータの構成を示す説明図。 ドアとユーザの関係を示す説明図。 ドアの開閉制御を示すフローチャート。 第２実施例に係り、ドアの開閉制御を示すフローチャート。 第３実施例に係り、ドアの開閉制御を示すフローチャート。 戸閉速度をステップ状に変化させる様子を示すグラフ。

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。本実施形態では、以下に詳述するように、制御装置は、乗りかごの出入口付近の所定範囲をカメラで撮影し、撮影した映像情報に基づいて、ユーザ、ペット、荷物などの移動体の有無を検出する。制御装置は、移動体を検出した場合、移動体の位置および速度を特定する。制御装置は、ドアの開閉状態と移動体の位置および速度に基づいて、移動体が乗りかごに乗車可能かを判定し、移動体が乗車できると判定した場合は、ドアの閉まる速度を現在速度よりも遅くする。移動体が乗車できないと判定した場合、制御装置は、ドアの動作を反転させて開扉したり、あるいは見切り発車する等の所定の動作を実行する。

図１〜図３を用いて第１実施例を説明する。本実施例のエレベータドアシステムを備えるエレベータ１は、例えば、各乗り場４に着床するように昇降路２内を上下する乗りかご３と、乗りかご３の動作を制御する制御装置１０とを備える。ここでは、乗りかごへの呼び割当などについては説明を省略し、乗りかご３のドア５の制御を中心に説明する。

乗りかご３への出入口９には、かごドア５が開閉可能に設けられている。かごドア５は、ドア駆動装置２０によって開閉される。乗りかご３が乗り場４に着床すると、かごドア５に設けられている係合装置（不図示）が乗り場ドア６と係合し、これにより、かごドア５に追従して乗り場ドア６が開閉する。ここでは、２枚のドアが中央で開閉する、いわゆる両開き式のドアを例に挙げて説明するが、これに限らず、複数のドアが連動して同一方向に移動する、いわゆる片開き式のドアであってもよい。

かごドア５の上側には、出入口９の上部を囲うための上方枠７が設けられており、上方枠７内にはカメラ８が取り付けられている。上方枠７内にカメラ８を配置することで、ユーザからカメラ８の存在を隠すことができるが、これに限らず、カメラ８を乗りかご３の出入口上方の天井部などに露出して設ける構成でもよい。

カメラ８は、出入口９の床方向を見下ろすようにして配置されており、出入口の床の近辺に設定される所定範囲ＳＡを撮影する。所定範囲ＳＡとは移動体を検知可能な移動体検知範囲であり、例えば、出入口９を挟んで、乗りかご３の床と乗り場４の床との両方を撮影できるように設定される。

乗りかご３側の検知範囲Ｌ１と乗り場４側の検知範囲Ｌ２とは、等しく設定してもよい（Ｌ１＝Ｌ２）。これに限らず、かご側の検知範囲Ｌ１の方を大きく設定することもできるし（Ｌ１＞Ｌ２）、乗り場側の検知範囲Ｌ２の方を大きく設定することもできる（Ｌ２＞Ｌ１）。

カメラ８を電動式の雲台などに設置する場合は、カメラ８の撮影方向を変化させることができる。従って、例えば、ドア５の開閉動作などに応じて、かご側の検知範囲Ｌ１と乗り場側の検知範囲Ｌ２との大小関係を適宜変更することも可能である。例えば、乗りかご３にユーザが乗車している場合においてドア５が開き始めたときは、かご側の検知範囲Ｌ１の方を大きく設定する（Ｌ１＞Ｌ２）。これにより、乗りかご３内のユーザの降車を比較的広範囲で検出できる。ドア５が全開した後で所定の短時間が経過したときは、乗り場側の検知範囲Ｌ２の方を大きく設定する（Ｌ２＞Ｌ１）。これにより、いわゆる駆け込み乗車しようとするユーザの接近を比較的広範囲で検出できる。なお、電動式雲台を用いずにカメラ８の撮影方向を調整することもできる。例えば、カメラの内部または外部に設けたミラーの角度をモータ等で調整すれば、撮影方向を変えることができる。

なお、ユーザ、ペット、台車などの移動体の位置と速度を検出できればよいので、光学式のカメラ８に限らず、例えば、超音波レーダー、赤外線レーダーなど他の形式のセンサを用いてもよい。

制御装置１０の構成を説明する。ドアの開閉を制御する制御装置１０は、例えば、移動体検出部１１と、移動体の位置および速度を算出する位置／速度算出部１２と、乗車可能性予測部１３と、ドア制御装置１４と、ドア指令生成部１５とを備える。制御装置１０は、マイクロプロセッサ、メモリなどを含む単一の装置として構成してもよいし、複数の装置から構成してもよい。制御装置１０の有する機能１１〜１５は、所定のコンピュータプログラムをマイクロプロセッサが実行することで実現することもできるし、専用の制御回路基板により実現することもできる。

移動体検出部１１は、カメラ８からの映像情報を解析することで、移動体の有無を検出する。移動体としては、例えば、エレベータを利用するユーザ、ユーザの連れているペット、ユーザの押している台車、ユーザの引いているトランクなどがある。移動体検出部１１の検出する移動体とは、エレベータを利用する可能性のある物体のうち出入口９の付近で移動している物である。以下、移動体としてユーザを例に挙げて説明する。

移動体検出部１１は、例えば、エレベータ稼働前におけるドア５が開いたときの状況を、初期画像データ（初期映像情報）として保存する。移動体検出部１１は、エレベータ稼働中に撮影された画像データ（映像情報）と初期画像データとを比較することで、検知範囲ＳＡ内にユーザが存在するかを判別することができる。

位置／速度算出部１２は、移動体検出部１１により検出されたユーザの位置と移動速度を算出する。例えば、位置／速度算出部１２は、ユーザの写った画像データからユーザの輪郭を検出し、その輪郭の位置座標をユーザの位置として算出することができる。さらに、位置／速度算出部１２は、複数の画像データから得られるユーザの位置情報の時間変化から、ユーザの移動速度および移動方向を算出することができる。

乗車可能性予測部１３は、位置／速度算出部１２で算出されたユーザの位置および移動速度と、ドア制御装置１４から取得するドア５の位置および閉じ速度とに基づいて、ユーザがドア５，６に接触せずにかご３に乗車できるかを予測する。ドア指令生成部１５は、乗車可能性予測部１３の予測結果に従って、所定の制御信号を生成し、その所定の制御信号をドア駆動装置２０に送信する。

図２は、乗りかご３に乗降するユーザとドア５，６の幾つかの関係を模式的に示す説明図である。図２（ａ）は、閉まりかけたドア５，６に向かってユーザＵ１が駆け込み乗車する様子を示す。ユーザＵ１は、体を斜めにしてドア５，６の隙間からかご３に乗車しようとしている。この場合、ユーザＵ１がドア５，６に接触する可能性がある。

図２（ｂ）は、乗りかご３内のユーザＵ２が、開こうとするドア５に引き込まれる様子を示す。図２（ｃ）は、ユーザＵ３が乗り場４から乗りかご３に正常に乗り込む様子を示している。図２（ａ）〜（ｃ）のいずれの状態も、カメラ８からの画像データを解析することで判別できる。

図３は、本実施例によるドア開閉制御処理を示すフローチャートである。制御装置１０は、カメラ８から画像データを取得する（Ｓ１０）。その際、上述したように、ドア５の開閉状態に応じて撮影方向を調整し、かご側検知範囲Ｌ１と乗り場側検知範囲Ｌ２の大きさを設定してもよい。

制御装置１０は、カメラ８から取得した画像データを解析することで、ユーザの有無、ユーザの位置（ユーザの輪郭でもよい）、ユーザの移動速度（移動方向を含む）を検出する（Ｓ１１）。上述の通り、複数の画像データを比較すれば、ユーザの有無、位置、速度などを検出することができる。

制御装置１０は、検知範囲ＳＡ内にユーザが存在するか判定する（Ｓ１２）。出入口９の付近に設定される検知範囲ＳＡ内にユーザが存在しない場合（Ｓ１２：ＮＯ）、制御装置１０は、乗りかご３を所定の通常時間だけその乗り場４で待機させた後、乗りかご３を発車させる（Ｓ１３）。乗りかご３は、割り当てられた呼び（かご呼び、乗り場呼び）の要求する階、または、事前に設定されている階に向けて昇降路２内を移動する。

検知範囲ＳＡ内にユーザが存在する場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、制御装置１０は、そのユーザがドア５，６に接触せずに乗車可能であるか判定する（Ｓ１４）。換言すれば、制御装置１０は、検知範囲ＳＡ内のユーザが正常に（安全に）かご３に乗車できるか否かを判定する。

制御装置１０は、ユーザがドア５，６に衝突などせずに乗車可能であると判定した場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、ドア５の閉まる速度を現在速度よりも低下させる（Ｓ１５）。予測によれば、ドア５の閉まる速度を低下させなくてもユーザは乗車できるはずであるが、より安全を増すためにドア５の閉まる速度を低下させる。これにより、ユーザは、より安全に安心して、乗りかご３に乗り込むことができる。

検知範囲ＳＡ内のユーザがドア５，６に接触せずに乗車することはできないと判定した場合（Ｓ１４：ＮＯ）、つまり、ユーザが駆け込み乗車に失敗してドア５，６に接触するおそれが所定値以上ある場合、制御装置１０は、ドア５の開閉動作を反転させ、閉じかけているドア５を開く（Ｓ１６）。これにより、ユーザがドア５，６に接触するのを未然に防止することができる。

このように本実施例によれば、乗りかご３の上部に設けたカメラ８からの画像データを解析することで、ユーザの接近状態等を判別し、ドア５の開閉を制御する。従って、乗り場４に複数のセンサを設けたりする必要がなく、エレベータドアシステムのコスト増大を招くこと無く安全性および使い勝手を改善することができる。また、本実施例では、出入口９の付近にユーザが存在する場合のみ、ドア５の閉まる速度を調節したり、ドア５の動作方向を反転させたりするため、従来技術のようにドア５を開けたままで無駄に待機している時間を短縮できる。従って、本実施例では、稼働効率を低下させずに、安全性および信頼性を高めることができる。

図４を参照して第２実施例を説明する。本実施例では、検知範囲ＳＡ内にユーザがいない場合、待機時間を通常よりも短くして発車する。さらに、本実施例では、検知範囲ＳＡ内のユーザが乗車できないと判定した場合、ドア５を閉めて見切り発車する。

図４は、本実施例によるドア開閉制御処理のフローチャートである。本処理は、図３で述べたステップＳ１０〜Ｓ１２，Ｓ１４，Ｓ１５を備える。本処理では、図３で述べたステップＳ１３に代えてステップＳ２０を実行し、さらに図３で述べたステップＳ１６に代えてステップＳ２１を実行する。以下、第１実施例との相違を中心に述べる。

制御装置１０は、検知範囲ＳＡ内にユーザが存在しないと判定した場合（Ｓ１２：ＮＯ）、通常時間よりも短い時間だけ待機した後、乗りかご３を発車させる（Ｓ２０）。つまり、検知範囲ＳＡ内にユーザが存在しないのだから、通常時間だけ待つことなく、乗りかご３を発車させる。

検知範囲ＳＡ内にユーザが検出された場合であって（Ｓ１２：ＹＥＳ）、かつ、そのユーザが乗車可能ではないと判定した場合（Ｓ１４：ＮＯ）、制御装置１０は、ユーザを待たずにドア５を全閉状態にし、乗りかご３を発車させる（Ｓ２１）。

このように構成される本実施例も第１実施例と同様の効果を奏する。さらに、本実施例では、乗りかご８から降車するユーザも乗りかご８に乗車しようとするユーザもいずれも検知範囲ＳＡ内にいないことを確認した場合は、乗りかご８の待機時間を通常よりも短くして、出発させることができる。従って、無駄な待機時間を削減して、エレベータの稼働効率を高めることができる。

さらに、本実施例では、検知範囲ＳＡ内のユーザがドア５，６に接触せずに乗りかご３に乗車することができないと判定した場合、いわゆる見切り発車する。このため、ドア５の動作を反転させてユーザの乗車を待つ必要がなく、エレベータの稼働効率をさらに高めることができる。

図５，図６により第３実施例を説明する。図５は、本実施例によるドア開閉制御処理のフローチャートである。本実施例では、検知範囲ＳＡ内のユーザが乗車可能であると判定すると（Ｓ１４：ＹＥＳ）、制御装置１０は、ドア５を段階的に閉める（Ｓ２２）。

図６は、ドア５の位置の時間変化を示すグラフである。縦軸はドアの位置を示し、縦軸の一番下が全閉位置を、縦軸の一番上は全開位置を示す。横軸は時間である。

ドア５が閉まり始めた時刻Ｔ１において、検知範囲ＳＡ内にユーザが検出され、そのユーザが乗りかご３に乗車可能であると判定されたとする。制御装置１０は、ドア指令生成部１５から所定の制御信号をドア駆動装置２０に送信し、ドア５をステップ状に（段階的に）閉めさせる。カメラ８からの画像データの解析により、ユーザの乗車が時刻Ｔ２において確認されると、制御装置１０は、ドア５を通常の速度で通常通りに閉める。

このように構成される本実施例も第１、第２実施例と同様の効果を奏する。さらに、本実施例では、検知範囲ＳＡ内のユーザが乗車可能であると判定した場合、ドア５を段階的に閉めるため、ドア５の動作でユーザの注意を喚起できる。従って、本実施例では、より一層安全にユーザをかご３に乗車させることができる。

なお、本発明は、上述した実施例に限定されない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。

１：エレベータ、２：昇降路、３：乗りかご、４：乗り場、５：かごドア、６：乗り場ドア、７：出入口枠、８：カメラ、１０：制御装置、２０：ドア駆動装置

Claims (3)

1. 乗りかごの出入口付近に設定される所定範囲を撮影するためのカメラと、
   前記カメラからの映像情報に基づいて所定の制御信号を生成し、前記所定の制御信号をドア駆動装置に送信してドアの開閉を制御する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、
   前記カメラからの映像情報を解析して前記所定範囲内の移動体の有無を検出し、
   前記移動体が検出された場合は、前記移動体の位置および速度を特定し、
   前記移動体が前記ドアに接触せずに前記乗りかごへ乗車可能であるかを、閉まりかけた前記ドアの位置および閉じ速度と前記移動体の位置および速度とに基づいて判定し、
   前記移動体が乗車できると判定した場合は、前記ドアの閉まる速度を現在の閉じ速度よりも遅くし、前記移動体が乗車できないと判定した場合は、前記ドアを閉めて前記乗りかごを出発させる、
   エレベータドアシステム。
2. 前記制御装置は、前記移動体が検出されない場合、通常の待機時間よりも短く設定される所定時間だけ待機した後に、前記乗りかごを出発させる、
   請求項１に記載のエレベータドアシステム。
3. 請求項１または２のいずれかに記載のエレベータドアシステムを備えるエレベータ。

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