JP5969149B1 - エレベータシステム - Google Patents

Abstract

【課題】エレベータの乗りかごにおいて、出入口近辺の撮影画像の画質を適切に向上させる。【解決手段】一実施形態に係るエレベータシステムは、カメラの撮影画像を上記かご室内の画像と上記乗場の画像とに分割し、上記ドアが少なくとも全閉から全開になる戸開動作中は、予め露光を調整するための対象検知エリアとして設定される上記かご室内の画像を選択して当該かご室内の画像が適正露光値となるように露光調整し、上記ドアが全開から全閉になる戸閉動作中は、予め露光を調整するための対象検知エリアとして設定される上記乗場の画像を選択して当該乗場の画像が適正露光値となるように露光調整する。【選択図】 図４

Description

本発明の実施形態は、エレベータのドアの開閉を管理するエレベータシステムに関する。

エレベータでは、乗りかご出入口の上部に監視用のカメラを取り付け、このカメラで出入口近辺を撮影し、その撮影画像を処理して乗客の様子を判断することで、ドア開閉時の安全対策を図っている。

特開２００５−１７９０３０号公報 特開２０１４−４７０１５号公報

以上のように、エレベータでは、乗りかごの出入口近辺の撮影画像から乗客の様子を判断している。ところが、カメラが装備している調整機能では、ドア開閉時の環境変化に適切に対応することが困難であり、撮影画像の画質低下によってドア開閉時における安全対策に影響を及ぼしている。

本発明が解決しようとする課題は、乗りかごの出入口近辺の撮影画像の画質を適切に向上させることができ、これによってドア開閉時の安全対策をより一層効果的なものとすることのできるエレベータ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システムは、乗りかご出入口の上部に設置され、上記出入口のドア付近を撮影してかご室内と乗場を撮像範囲とするカメラを備え、上記カメラで撮影した画像を解析処理して上記ドア付近の状態を管理するもので、上記カメラの撮影画像を上記かご室内の画像と上記乗場の画像とに分割し、上記ドアが少なくとも全閉から全開になる戸開動作中は、予め露光を調整するための対象検知エリアとして設定される上記かご室内の画像を選択して当該かご室内の画像が適正露光値となるように露光調整し、上記ドアが全開から全閉になる戸閉動作中は、予め露光を調整するための対象検知エリアとして設定される上記乗場の画像を選択して当該乗場の画像が適正露光値となるように露光調整する。

実施形態に係るエレベータシステムの構成を示すブロック図である。 図１に示す乗りかごの乗場到着時の戸開閉動作を説明するための図である。 図１に示すカメラの構成を示すブロック図である。 図３に示すカメラの撮像範囲と露光検知エリアの第１の実施例を示す図である。 図３に示すカメラの第１の実施例の露出調整の流れを示すフローチャートである。 図３に示すカメラの撮像範囲と露光検知エリアの第２の実施例を示す図である。 図３に示すカメラの第２の実施例の露出調整の流れを示すフローチャートである。

以下、図面を参照して実施形態を説明する。

図１は本実施形態に係るエレベータシステムの構成を示すブロック図である。なお、ここで言う「エレベータ」とは、基本的には「乗りかご」のことを意味する。

図中の１１はかご制御装置、１２は乗りかごである。かご制御装置１１は、図示せぬエレベータ制御装置に接続され、このエレベータ制御装置との間で乗場呼びやかご呼びなどの各種信号を送受信する。なお、「乗場呼び」とは、各階の乗場に設置された図示せぬ乗場呼び釦の操作により登録される呼びの信号のことであり、登録階と行先方向の情報を含む。「かご呼び」とは、乗りかご１２のかご室内に設けられた図示せぬ行先呼び釦の操作により登録される呼びの信号のことであり、行き先階の情報を含む。

また、かご制御装置１１は、戸開閉制御部１１１を備える。戸開閉制御部１１１は、乗りかご１２が乗場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１１１は、乗りかご１２が乗場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の戸開中に画像処理装置１６の利用者検知処理によって乗車意思のある人物が検知された場合には、戸開閉制御部１１１は、かごドア１３の戸閉動作を禁止して戸開状態を維持する。また、戸閉中に乗車意志のある人物が検知された場合には、戸閉動作を中断し、再戸開動作を行う。

なお、各階の乗場において、乗りかご１２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１２の乗場到着時にかごドア１３に係合して開閉動作する。動力源（ドアモータ）は乗りかご１２側にあり、乗場ドアはかごドア１３に追従して開閉するだけである。以下の説明において、かごドア１３を戸開しているときには乗場ドア１４も戸開しており、かごドア１３を戸閉しているときには乗場ドア１４も戸閉しているものとする。図２に乗りかご１２の乗場到着時の戸開閉動作の様子を示す。

ここで、本実施形態では、乗りかご１２の出入口上部、例えばかごドア１３の上部の幕板内に監視用のカメラ１５が設置されている。このカメラ１５は、例えば車載カメラなどのように、１秒間に数コマの画像を撮影可能である。カメラ１５は、乗りかご１２が各階の乗場に到着して戸開するとき、乗降中、戸閉するときに、それぞれの階の乗場をかごドア１３付近のかご室内を含めて撮影する（図４、図６参照）。

カメラ１５によって撮影された各画像（映像）は、画像処理装置１６によってリアルタイムに解析処理される。画像処理装置１６は、例えば各画像の中から動体物、例えば人物（ここではエレベータの利用者）を抽出し、その人物の動きを追跡して乗降完了の検知、戸開時の戸袋引き込まれ検知などの解析処理を行い、必要に応じて警報指示等の安全措置を担う。なお、ここでは画像処理装置１６がかご制御装置１１とは独立して設けられているが、かご制御装置１１の中に画像処理装置１６の機能が搭載されていてもよい。

図３は上記カメラ１５の構成を示すブロック図で、（ａ）は全体構成を示し、（ｂ）は制御部の具体的な構成を示している。図３（ａ）において、１５１は撮像部、１５２は画像メモリ、１５３は露光量計測部、１５４は露光制御部である。

上記撮像部１５１は、詳細は図示しないが、光学レンズ、画像センサ、電子シャッタを備え、光学レンズによりパンフォーカスで画像センサに結像し、電子シャッタで露光時間を調整し、画像センサにおいて、画素ごとに画像を電子化する。ここで得られた画像信号は、画像メモリ１５２にいったん記憶され、フレーム単位で読み出されて画像処理装置１６に送られる。

上記露光量計測部１５３は、露光制御部１５４からの指示により、指定されたかご室内または乗場の検知エリアの画像を読み出して露光量を計測する。露光制御部１５４は、かごドア１３の戸閉状態を初期状態とし、予め登録されたかご室内の検知エリアを露光するように露光量計測部１５３に通知してそのエリアの露光量計測値を取得する。そして、取得した露光量計測値が適正値となる露光時間を演算し（予め作成されたテーブル参照方式でもよい）、その露光時間に基づいて撮像部１５１の電子シャッタを制御する。以下、この一連の処理を露光調整とする。

上記露光制御部１５４は、かごドア１３の全閉状態で、かご制御装置１１からかごドア１３に対する戸開指示があった場合には、かごドア１３が全開となるまで、引き続きかご室内の検知エリアの露光量を計測させ、その計測値に基づいて露光調整を行う。

上記露光制御部１５４は、かごドア１３の全開状態で、かご制御装置１１からかごドア１３に対する戸閉指示があった場合には、かごドア１３が全閉となるまで、引き続き乗場側の検知エリアの露光量を計測させ、その計測値に基づいて露光調整を行う。

上記露光制御部１５４は、具体的には図３（ｂ）に示すように、露光調整プログラムをロードして演算処理を実行するＣＰＵ（Central Processor Unit）２１、ＣＰＵ２１で実行するプログラム、登録情報（検知エリア、露光時間参照テーブル等）を格納するＲＯＭ（Read Only Memory）２２、ＣＰＵ２１のプログラム実行のための作業領域となるＲＡＭ（Random Access Memory）２３、登録情報の入力、計測された露光量の入力、かごドア開指示入力、計測された露光量を適正値にするための露光時間に相当する電子シャッタ駆動信号を出力するＩ／Ｏ（Input/Output）インターフェース２４を備える。

（第１の実施例）
上記構成において、以下、図４及び図５を参照して第１の実施例の露光調整処理を説明する。なお、図４は、カメラ１５の撮像範囲と画像分割領域と露光調整を行うスポットの位置（検知エリア）を示す図、図５はカメラ１５の露光調整処理の流れを示すフローチャートである。

一般的なカメラの露光設定では、画面に写る画像全体が最適な明るさとなるように調整される。このため、カメラをエレベータで用いて撮影すると、戸開閉動作中に撮像範囲が変わることでカメラの感度が変化し、検知したい画像の範囲に白とびや黒つぶれが発生し、画像認識が不可能となる。そこで、本実施形態では、カメラの撮影画像をドアもしくはシルを境界としてかご側と乗場側に分割する。そして、ドアの位置によって、露光調整を行うスポットの位置（検知エリア）を、かご側の画像の全域もしくは一部に設定し、乗場側の画像の全域もしくは一部に設定する。

図４において、１３ａ，１３ｂはかごドア、１４ａ，１４ｂは乗場ドアを示している。ここでは、カメラ１５で撮像した画像を、シルを境にかご室内画像と乗場画像に分割する。かご室内側の検知エリアについては、かご室内画像のほぼ全域Ａ１と戸開時に乗場の明るさに影響を受けにくい一部の領域（図中、全開時のかごドア１３ａの端部近傍）Ａ２の２カ所を登録しておく。乗場側の検知エリアについては、乗場画像のほぼ全域Ｂ１と戸閉時に乗場が最後まで撮影される一部の領域（図中、全閉直前まで乗場が撮影されるドア位置１で分割される範囲）Ｂ２の２カ所を登録しておく。

カメラ１５では、図５に示す露光調整処理を実行する。
まず、運用開始時において、撮影画像をかご室内画像と乗場画像に分割するように設定する（ステップＳ１）。

運用開始後、かごドア１３の全閉状態において、かご室内画像を選択し、露光量計測スポットとして画像中におけるかご室内全域の検知エリアＡ１を指定し、その検知エリアＡ１の露光量を計測し、その計測結果に基づいて適正露光に調整する（ステップＳ２）。露光調整は、例えば、計測した露光量から適正な露光時間を求め、その露光時間に合わせて電子シャッタを駆動制御する。

ここで、戸開指示入力による戸開開始を待機し（ステップＳ３）、戸開開始後は、かご室内画像について、検知エリアを乗場の明るさに影響しない領域Ａ２を指定して露光量を計測し、その計測結果に基づいて適正露光に調整する（ステップＳ４）。

続いて、ドアの全開を判断し（ステップＳ５）、全開となった場合には、乗場画像を選択し、露光量計測スポットとして画像中における乗場全域の検知エリアＢ１を指定し、その検知エリアＢ１の露光量を計測し、その計測結果に基づいて適正露光に調整する（ステップＳ６）。その後、戸閉指示入力による戸閉が開始され、ドアが位置１になる時点を待機し（ステップＳ７）、ドアが位置１に達した時点で乗場ドア側中央の検知エリアＢ２による露光調整を行う（ステップＳ８）。続いて、ドアの全閉を判断し（ステップＳ９）、全閉となった場合には、ステップＳ１に戻り、一連の処理を繰り返し実行する。

なお、ドアが所定の位置になる時点の測定方法は特に限定せず、ドアモータのトルク値やドア位置の実測値、戸閉開始時点からの経過時間による測定などが考えられる。

以上のように、本実施例では、撮影画像をかご室内画像と乗場画像に分割する。そして、かご室内側の検知エリアＡ１，Ａ２と乗場側の検知エリアＢ１，Ｂ２を設定登録しておく。全閉状態は、かご室内全域の検知エリアＡ１に露光値を合わせ、戸開動作中はかご室内の一部検知エリアＡ２に露光値を合わせるようにしているので、かご室内が適正露光で撮影されてかご室内の画像に黒つぶれや白とびがなくなり、乗客の引き込まれを確実に画像認識することが可能となる。また、全開状態は、乗場全域の検知エリアＢ１に露光値を合わせ、戸閉動作中に、途中で乗場のドア側中央の検知エリアＢ２に露光値を合わせるようにしているので、ドアが閉じる直前まで出入口付近が適正露光で撮影され、乗場側の画像に白とびがなくなり、乗客の乗降状態を確実に画像認識することが可能となる。

なお、上記の説明では、かご室内、乗場それぞれの検知エリアを分割するものとしたが、少なくとも乗場の検知エリアを分割するだけでも効果がある。

（第２の実施例）
以下、図６及び図７を参照して第２の実施例の露光調整処理を説明する。なお、図６は、カメラ１５の撮像範囲と画像分割領域と露光調整を行うスポットの位置（検知エリア）を示す図、図７はカメラ１５の露光調整処理の流れを示すフローチャートである。

図６において、１３ａ，１３ｂはかごドア、１４ａ，１４ｂは乗場ドアを示している。ここでは、カメラ１５で撮像した画像を、シルを境にかご室内画像と乗場画像に分割する。かご室内側の検知エリアについては、かご室内画像において、ドアの全閉位置、位置１、位置２それぞれに対応してスポットＡ１，Ａ２，Ａ３を登録しておく。乗場側の検知エリアについては、乗場画像において、ドアの全開位置、位置２、位置１それぞれに対応してスポットＢ１，Ｂ２，Ｂ３を登録しておく。ここで、スポットＢ１，Ｂ２，Ｂ３は乗場画像をドアの位置に応じて分割したときの画像の幅に応じて決定される。

カメラ１５では、図７に示す露光調整処理を実行する。
まず、運用開始時において、撮影画像をかご室内画像と乗場画像に分割し、さらに乗場画像をドアの位置１，２に応じて分割するように設定する（ステップＳ１１）。

運用開始後、ドアの全閉状態において、かご室内画像を選択し、露光量計測スポット（検知エリア）Ａ１を指定し、そのスポットＡ１の露光量を計測し、その計測結果に基づいて適正露光に調整する（ステップＳ１２）。露光調整は、例えば、計測した露光量から適正な露光時間を求め、その露光時間に合わせて電子シャッタを駆動制御する。

ここで、戸開指示入力による戸開開始後、ドアが位置１に達したか判断し（ステップＳ１３）、ドアが位置１に達した時点でスポットＡ２を指定して露光量を計測し、その計測結果に基づいて適正露光に調整する（ステップＳ１４）。

続いて、ドアが位置２に達したか判断し（ステップＳ１５）、位置２に達した時点でスポットＡ３を指定して露光量を計測し、その計測結果に基づいて適正露光に調整する（ステップＳ１６）。

次に、ドアが全開か判断し（ステップＳ１７）、全開になった時点で乗場画像を選択し、その乗場画面の全域のスポットＢ１を指定して露光量を計測し、その計測結果に基づいて適正露光に調整する（ステップＳ１８）。

ここで、戸閉指示入力による戸閉開始後、位置２に達したか判断し（ステップＳ１９）、位置２に達した時点でそのときの乗場撮像範囲におけるスポットＢ２を指定して露光量を計測し、その計測結果に基づいて適正露光に調整する（ステップＳ２０）。

続いて、ドアが位置１に達したか判断し（ステップＳ２１）、位置１に達した時点でそのときの乗場撮像範囲におけるスポットＢ３を指定して露光量を計測し、その計測結果に基づいて適正露光に調整する（ステップＳ２２）。

さらに、ドアが全閉か判断し（ステップＳ２３）、全閉となった場合には、ステップＳ１１に戻り、一連の処理を繰り返し実行する。

以上のように、本実施例では、撮影画像をかご室内画像と乗場画像に分割し、さらに乗場画像をドアの位置に応じて分割する。そして、かご室内側の検知エリアと乗場側の検知エリアをそれぞれドアの位置に合わせて複数個所、設定登録しておく。そして、全閉から全開までは、かご室内の検知エリアＡ１，Ａ２，Ａ３に順次露光値を合わせる。これにより、かご室内が常に適正露光で撮影されてかご室内の画像に黒つぶれや白とびがなくなり、乗客の引き込まれを確実に画像認識することが可能となる。また、全開から全閉までは、乗場の検知エリアＢ１，Ｂ２，Ｂ３に順次露光値を合わせる。これにより、出入口付近が適正露光で撮影され、乗場側の画像に白とびがなくなり、乗客の乗降状態を確実に画像認識することが可能となる。

なお、上記の説明でも、かご室内、乗場それぞれの検知エリアを分割するものとしたが、第１の実施例と同様に、少なくとも乗場の検知エリアを分割するだけでも効果がある。

また、本実施例においても、ドアが所定の位置になる時点の測定方法は特に限定せず、ドアモータのトルク値やドア位置の実測値、戸閉開始時点からの経過時間による測定などが考えられる。

以上の実施形態によれば、かご出入口近辺の撮影画像の画質を適切に向上させることができ、これによってドア開閉時の安全対策をより一層効果的なものとすることのできるエレベータ管理システムを提供することができる。

なお、上記実施形態では、露光調整方法として、電子シャッタによる露光時間で制御する場合を説明したが、画像センサの感度を制御する方法、フレーム間隔を制御する方法またはそれらの組み合わせを採用するようにしても実施可能である。

また、上記実施形態では、かごドアの戸開指示に基づいて露光調整の検知エリアを切り換える場合について説明したが、全閉状態、戸開動作中、全開状態、戸閉動作中それぞれの状態を検出し、その検出結果に基づいて露光調整の検知エリア切替を実行するようにしてもよい。

また、カメラの外部から適正露光値を設定可能である場合には、ドアの位置を検出し、その検出結果に基づいて適正露光値を固定したり変動させたりするようにしてもよい。例えば、戸開閉中のときは、適正露光値を固定しておき、全開中もしくは全閉中のときは、画面全体（もしくは画面の一部／検知エリア全体／検知エリアの一部）の輝度値の平均値が所定領域内に収まるように変動させる。

また、露光調整を時間帯によって変更するようにしてもよい。例えば、検知エリアが太陽光などの影響を受けるとき、時間（日中／夜間など）や季節の少なくとも一方によって、予め設定した露光値に切り替える。または、露光調整に学習機能を持たせ、時間別（＋季節別）の最適な値を求めて露光設定を行う。

また、検知エリア内の輝度値が所定の範囲内に収まるように露光調整することが望ましい。例えば、検知エリア内の輝度値（０〜２５５）がある範囲内（例えば１１０〜１４０の中央付近など）に収まるように露光調整する。

また、露光値は各階の乗場の床色に応じて設定することが望ましい。すなわち、乗場の床の色が露光調整に関係するため、各階での露光値を個別に決定し、階床色によって露光値を変更する。

また、露光値は階床と時間帯の組み合わせによって変更することが望ましい。すなわち、床の色＋太陽光で露光調整に影響が出るため、時間帯と床の色によって露光値を決定する。

また、カメラ近辺に取り付けられたセンサ（例えば赤外線センサ、照度計）を用いて、ドアが開いたときに乗場側の明るさの情報を入手し、その明るさを元に最適な露光値を算出し、その値を用いて露光を設定するようにしてもよい。

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…かご制御装置、１１１…戸開閉制御部、１２…乗りかご、１３，１３ａ，１３ｂ…かごドア、１４，１４ａ，１４ｂ…乗場ドア、１５…カメラ、１５１…撮像部、１５２…画像メモリ、１５３…露光量計測部、１５４…露光制御部、１６…画像処理装置、２１…ＣＰＵ、２２…ＲＯＭ、２３…ＲＡＭ、２４…Ｉ／Ｏインターフェース。

Claims (10)

1. 乗りかご出入口上部に設置され、上記乗りかご室内のドア付近を撮影してかご室内と乗場を撮像範囲とするカメラを備え、上記カメラで撮影した画像を解析処理して上記ドア付近の状態を管理するエレベータシステムであって、
   上記カメラの撮影画像を上記かご室内の画像と上記乗場の画像とに分割する分割手段と、
   上記ドアが少なくとも全閉から全開になる戸開動作中は、予め露光を調整するための対象検知エリアとして設定される上記かご室内の画像を選択して当該かご室内の画像が適正露光値となるように露光調整し、上記ドアが全開から全閉になる戸閉動作中は、予め露光を調整するための対象検知エリアとして設定される上記乗場の画像を選択して当該乗場の画像が適正露光値となるように露光調整する制御手段と
   を具備するエレベータシステム。
2. 少なくとも上記露光調整のための露光量の対象検知エリアとして設定される上記乗場の画像は、上記乗場の広域を対象とするエリア及び乗場の一部を対象とするエリアを有し、
   上記制御手段は、上記ドアの位置に応じて、上記露光調整のための露光量の対象検知エリアとして、上記乗場の広域を対象とするエリアまたは上記乗場の一部を対象とするエリアを選択する請求項１記載のエレベータシステム。
3. 上記制御手段は、上記露光調整のための露光量の対象検知エリアとして、上記選択された画像の予め設定される複数個所のいずれかを、上記ドアの開閉位置に応じて選択する請求項１記載のエレベータシステム。
4. 上記制御手段は、上記カメラが外部から露光値を設定可能である場合に、上記ドアの位置を検出し、検出されたドアの位置に応じて露光値を固定もしくは変動させる請求項１記載のエレベータシステム。
5. 上記制御手段は、上記適正露光値を時間、季節の少なくとも一方によって変更する請求項１記載のエレベータシステム。
6. 上記制御手段は、露光調整の学習機能を備え、上記時間、季節の少なくとも一方の適正露光値を求めて露光設定を行う請求項５記載のエレベータシステム。
7. 上記制御手段は、上記対象検知エリア内の輝度値が所定の範囲内に収まるように露光調整する請求項１記載のエレベータシステム。
8. 上記制御手段は、上記適正露光値を各階の乗場の床色に応じて設定する請求項１記載のエレベータシステム。
9. 上記制御手段は、上記適正露光値を上記各階の乗場の床色と時間帯の組み合わせによって変更する請求項８記載のエレベータシステム。
10. さらに、上記カメラの近辺に、上記ドアが開いたときに乗場側の明るさに関する情報を入手するセンサを備え、
    上記制御手段は、上記センサによって入手される明るさの情報を元に適正露光値を算出し、その値を用いて露光を設定する請求項１記載のエレベータシステム。

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