JPH0826611A - エレベーターのかご内物体検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 検出対象物の高さによって検出精度を悪化さ
せることなく、かつ、誤検出を防止して正確に乗りかご
内の乗客数を検出する。 【構成】 かご内物体検出装置は、画像処理装置１とテ
レビカメラ２と乗客検知装置５とにより構成される。そ
の出力は、エレベーター制御装置３に伝送され、エレベ
ーター制御のために利用される。補正係数算出処理部１
１は、特定の位置での検出対象物の画像の高さから、検
出された乗客等の画像の面積に対する補正係数を算出す
る。乗客検出処理部１０は、補正係数算出処理部１１で
算出した補正係数を使用して、検出された乗客等の画像
の面積の補正処理を行って、面積を乗客数に換算し出力
する。 【効果】 物体の高さを検出し、検出した高さから補正
係数を算出し、物体の面積を補正する処理を行う為、正
確な乗りかご内の乗客数を求めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エレベーターの乗りか
ご内の乗客数等を検出するエレベーターのかご内物体検
出装置に係り、特に、誤検出を防止して正確に乗りかご
内の乗客数等を検出することのできるエレベーターのか
ご内物体検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】エレベーターの乗りかご内の乗客数等を
検出する装置に関する従来技術として、乗りかごに設け
たテレビカメラを用いて検出する方法が知られている。
この従来技術による方法は、予め記憶してある背景画像
と随時取り込む入力画像との差の画像を求め、この差の
画像に基づいて乗りかご内の乗客の有無、乗客数を検出
するというものである。

【０００３】なお、この種のエレベーターのかご内物体
検出装置に関する従来技術として、例えば、特開平４-
１９１２６９号公報等に記載された技術が知られてい
る。

【０００４】

【本発明が解決しようとする課題】前述した従来技術
は、テレビカメラと検出対象物との相対距離によって生
じる検出面積の変化を考慮していないため、検出対象物
の高さによって検出面積が大きく変化し、正確な乗客数
を検出することが困難であるという問題点を有してい
る。

【０００５】一般に、検出面積の変化は、テレビカメラ
の特性により生じるもので、検出対象物の高さが高い場
合、テレビカメラとの相対距離が短くなって検出面積が
大きくなり、その逆に、検出対象物の高さが低い場合、
テレビカメラとの相対距離が長くなり、検出面積が小さ
くなる。

【０００６】前述した従来技術によるかご内物体検出装
置は、前述したような検出対象物の高さによる検出面積
の変化の補正を行っていないため、検出対象物の高さに
よって検出精度が大きく影響され、かご内物体、例え
ば、乗客数等を正確に検出することができないという問
題点を有している。

【０００７】本発明の目的は、前記従来技術の問題点を
解決し、検出対象物の高さによって検出精度を悪化させ
ることのない、エレベーターのかご内物体検出装置を提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば前記目的
は、エレベーターの乗りかご内の検出対象物の高さを検
出し、得られた高さに対する補正係数を算出する手段
と、その算出された補正係数に基づいて、検出対象物の
検出面積を補正する手段とを備え、検出した検出対象物
の面積を補正するようにすることにより達成される。

【０００９】

【作用】本発明によるエレベーターのかご内物体検出装
置における検出対象物の補正係数を算出する手段は、乗
客検知装置または重量測定装置の出力する情報によりテ
レビカメラより入力した画像情報から求められた検出対
象物の高さ情報により検出対象物の補正係数を算出する
ことができる。また、物体の検出面積を補正する手段
は、補正係数により正確な物体の床面に占める面積を検
出することができ、正確な乗客数を検出することができ
る。

【００１０】

【実施例】以下、本発明によるエレベーターのかご内物
体検出装置の一実施例を図面により詳細に説明する。

【００１１】図１は本発明の第１の実施例の構成を示す
ブロック図、図２は補正係数算出処理部の構成を示すブ
ロック図、図３は補正係数算出処理部の各処理過程にお
ける画像の状態例を示す図、図４は乗客検出処理部の構
成を示すブロック図、図５は本発明の第１の実施例の処
理動作を説明するフローチャートである。図１〜図４に
おいて、１は画像処理装置、２はテレビカメラ、３はエ
レベーター制御装置、４はモニターテレビ、１０は乗客
検出処理部、１１は補正係数算出処理部、１２は画像入
力部、１３に画像メモリＡ、１４は入力画像メモリＢ、
１５は背景画像メモリ、１６は２値画像メモリ、１７は
補正２値画像メモリ、１８は伝送処理部、１９は画像出
力部、２０は扉開閉状態監視部である。

【００１２】本発明の第１の実施例によるエレベーター
のかご内物体検出装置は、図１に示すように、画像処理
装置１と、テレビカメラ２と、乗客検知装置５とにより
構成される。このかご内物体検出装置の出力は、エレベ
ーター制御装置３に伝送され、適切なエレベーターの割
り当て制御のために使用される。また、モニターテレビ
４は、必要に応じて画像処理装置に接続され、画像処理
装置１の動作を確認するために使用される。

【００１３】画像処理装置１は、乗客検出処理部１０、
補正係数算出処理部１１を中心として、各種の機能構成
部を備えて構成され、以下のような動作を行う。

【００１４】画像入力部１２は、テレビカメラ２から出
力されるアナログ画像情報を、濃度０〜２５５のディジ
タル画像情報（以下、入力画像と呼ぶ）に変換し、入力
画像メモリＡ１３に記憶させる。

【００１５】乗客検知装置５は、乗りかご入り口に設け
られている、超音波を放射し乗客の反射波により乗客の
存在を検知する装置、あるいは、光等が乗客により遮断
されることにより乗客の存在を検知する装置である。

【００１６】乗客検出処理部１０は、入力画像メモリＡ
１３の内容と、予め背景画像メモリ１５に記憶されてい
る乗客不在時の背景画像との差の演算を行い、得られた
差の画像に基づいて乗客を検出する。

【００１７】補正係数算出処理部１１は、乗客検知装置
５からの検知信号に同期して、入力画像メモリＡ１３の
内容と、入力画像メモリＢ１４の内容との差の演算を行
い、その結果に基づいて対象物体の高さを算出し、面積
に対する補正係数を算出する。

【００１８】２値画像メモリ１６は、乗客検出処理部１
０及び補正係数算出処理部１１の演算過程で出力される
２値画像を記憶する。また、補正２値画像メモリ１７
は、乗客検出処理部１０の演算過程で出力される補正２
値画像を記憶する。

【００１９】伝送処理部１８は、画像処理装置１とエレ
ベーター制御装置３との間で通信を行うためのインタフ
ェースである。

【００２０】画像出力部１９は、画像処理装置１の動作
を確認するための画像情報をモニタテレビ４に出力す
る。

【００２１】扉開閉状態監視部２０は、伝送処理部１８
を介して得られるエレベーター制御装置３からの情報に
よりエレベーターの扉の開閉状態を監視し、この情報に
より乗客検出処理部１０、補正係数算出処理部１１を制
御する処理を行う。具体的には、扉閉時には乗客検出処
理部１０を起動し、また、扉開時には補正係数算出処理
部１１を起動する制御を行う。

【００２２】補正係数算出処理部１１は、図２に示すよ
うに、差分画像抽出部１１−１と、２値化処理部１１−
２と、高さ演算処理部１１−３と、補正係数演算部１１
−４と、同期処理部１１−５とを備えて構成されてい
る。

【００２３】前述のように構成される補正係数算出処理
部１１は、エレベーターが停止し扉が開いてるときに、
同期処理部１１−５が、乗りかごの入り口に乗客がきた
ことを検知する乗客検知装置５から検知信号を受け、こ
の検知信号に同期してテレビカメラ２から１枚目の画像
（以下、入力画像１という）を取り込み、入力画像メモ
リＡ１３を介して入力画像メモリＢ１４に記憶する制御
を行う。

【００２４】補正係数算出処理部１１は、次に、入力画
像１を取り込んだ時点から予め設定しておいた時間の経
過後、テレビカメラ２から新たに２枚目の画像（以下、
入力画像２という）を取り込んで画像メモリＡ１３に記
憶させる。差分画像抽出部１１−１は、入力画像２を画
像メモリＡ１３に記憶させた後、画像メモリＡ１３に記
憶されている入力画像１と入力画像メモリＢ１４に記憶
されている入力画像２との差の絶対値を求める。この結
果、入力画像１と入力画像２の変化が少ない部分の輝度
が低い（暗い）、変化が大きい部分の輝度が高い（明る
い）差分画像を得ることができる。

【００２５】次に、２値化処理部１１−２は、前記差分
画像を予め設定した所定の濃度レベルで２値化し、白黒
の２値画像を作成する。この結果、エレベーターホール
から乗りかごに入ってくる乗客を、入力画像１を取り込
んだ時点から入力画像２を取り込む間に移動した部分の
形状として検出することができ、乗り込んでくる乗客を
検出することができる。

【００２６】前述した補正係数算出処理部１１の各処理
における画像の状態の例を示す図３において、３０は入
力画像１、３１は入力画像２、３２は２値画像、３３は
エレベーターに乗り込んでくる乗客像、３４は検出され
た乗客像である。また、３５で示す点線で囲まれた範囲
は、乗りかごの出入り口扉の座標（以下、扉座標とい
う）であり、予め設定しておいてもよく、あるいは、そ
の都度求めてもよい。

【００２７】図３において、入力画像１内の乗客像３３
は、乗客検知装置５からの検知信号が得られたときの乗
客像であり、乗りかごの扉位置における乗客像である。
また、入力画像２内の乗客像３３は、乗客検知装置５か
らの検知信号が得られたときから極めて小さい所定時間
後の乗客像である。このため、検出された乗客像３４
は、乗りかごの扉位置における乗客像として得ることが
できる。

【００２８】高さ演算処理部１１−３は、前述した補正
係数算出処理部１１における処理の後、差分画像の２値
画像３２を受け取って、扉座標３５の範囲の中にあるも
のを乗り込んでくる乗客像３４と判定し、扉座標３５の
底部の座標Ａから検出乗客３４の上部の座標Ｂまでの画
素数Ｈを演算する処理を行う。この処理によって求めら
れた画素数Ｈは、乗客の画像情報内の高さデータとして
補正係数演算部１１−４に渡される。

【００２９】補正係数演算部１１−４は、与えられた画
像情報内の高さデータである画素数Ｈから、高さデータ
を面積の補正係数Ｋに変換するテーブルを使用して、面
積の補正係数Ｋを求める処理を行う。高さデータから補
正係数Ｋを算出する処理は、前述したように、予め検出
対象物の高さと検出面積との関係を求めてテーブル化し
ておいて求めてもよく、あるいは、検出対象物の高さと
検出面積との関係式を作成し逐次計算して求めるように
してもよい。

【００３０】乗客検出処理部１０は、図４に示すよう
に、差分画像抽出部１０−１と、２値化処理部１０−２
と、面積補正処理部１０−３と、乗客数演算部１０−４
とを備えて構成されている。

【００３１】前述のように構成される乗客検出処理部１
０において、差分画像抽出部１０−１は、入力画像メモ
リＡ１３の内容と背景画像メモリ１５の内容との差の絶
対値を求める。この結果、背景部分の輝度が低い（暗
い）、背景以外の部分、すなわち、乗客像等の輝度の高
い（明るい）差分画像を得ることができる。

【００３２】２値化処理部１０−２は、差分画像抽出部
１０−１からの差分画像を予め設定した所定の濃度レベ
ル（前述した補正係数算出処理部１１の２値化処理部１
１−２の濃度レベルと同じ値でなくてもよい）で２値化
し、白黒の２値画像を作成する。

【００３３】面積補正処理部１０−３は、２値化処理部
１０−２からの２値画像に対して、補正係数算出処理部
１１で求めた補正係数Ｋを使用して対象となる物体の画
像面積に、補正係数Ｋを乗算して面積を補正し、その結
果を補正２値画像メモリ１７に記憶させる処理を行う。

【００３４】乗客数演算部１０−４は、面積補正処理部
１０−３からの補正２値画像の中の物体の占める面積を
求め、これを乗客数に換算して出力し、あるいは、乗客
数ではなく、補正２値画像の中の物体の占める面積の乗
りかごの床面積に占める割合を演算して出力する。

【００３５】検出対象物は、人間に限らず、荷物等の場
合もあるが、本発明の第１の実施例は、前述で説明した
ように検出対象物の高さを検出しているので、検出対象
物の大きさと高さとの関係から、検出された物体が、人
間か荷物か、また、大人か子供か等の判定を行うことが
可能である。本発明の第１の実施例は、これにより、乗
客数の他に荷物等が乗りかごの床面積に占める割合を求
めることができ、検出対象物に応じた検出情報をエレベ
ーター制御装置３に出力することができる。その際、ど
のような検出情報をエレベーター制御装置に出力するか
は、エレベーターの利用目的によって決めることができ
る。

【００３６】次に、前述したように構成される本発明の
第１の実施例の処理動作を図５に示すフローを参照して
説明する。

【００３７】（１）まず、エレベーターが停止し扉が開
いている状態か否かを、扉開閉状態監視部２０が、エレ
ベーター制御装置３からの信号を伝送処理部１８を介し
て受信することにより判定する（ステップ１００）。

【００３８】（２）ステップ１００の判定で、扉開状態
の場合、エレベーターに乗り込んでくる乗客がいること
が乗客検知装置５の出力により判定されるまで待つ（ス
テップ１１０）。

【００３９】（３）ステップ１１０で乗り込ん出くる乗
客が検知された場合、乗客検知に同期して、ステップ１
１０で検知した乗客の画像（入力画像１）を、テレビカ
メラ２から画像入力部１２、入力画像メモリＡ１３を介
して取り込み、入力画像メモリＢ１４に記憶する（ステ
ップ１１１、１１２）。

【００４０】（４）次に、予め設定しておいた時間をタ
イマーに設定し、設定した時間の経過後、新たな画像
（入力画像２）を取り込み、入力画像メモリＡに記憶す
る（ステップ１１４）。

【００４１】（５）ステップ１１４の処理の後、補正係
数算出処理部１１が補正係数算出処理を開始する。すな
わち、ステップ１１１で入力された入力画像メモリＢ１
４内の入力画像１とステップ１１４で入力された入力画
像メモリＡ１３内の入力画像２との差の絶対値を求める
処理を行う（ステップ１１５）。

【００４２】（６）次に、ステップ１１５の処理で得ら
れた差分画像を、予め設定された濃度レベルで２値化
し、得られた２値画像を２値画像メモリ１６に記憶する
（ステップ１１６）。

【００４３】（７）ステップ１１６の処理で得られた２
値画像からステップ１１０で検知した乗客の高さを求
め、求められた高さデータからステップ１１０で検知し
た乗客に対する面積補正係数を求める処理を行う（ステ
ップ１１７、１１８）。

【００４４】（８）ステップ１００で扉開閉状態監視部
２０により扉閉状態と判定された場合、乗客検出処理部
１０が乗客数を演算する処理を開始する。すなわち、乗
りかご内の画像をテレビカメラ２から画像入力部１２を
介して入力画像メモリＡ１３に記憶し、この入力画像と
背景画像メモリ１５に記憶されている背景画像との差の
絶対値を求め、差分画像を作成する（ステップ１０１、
１０２）。

【００４５】（９）ステップ１０２の処理により求めら
れた差分画像を、予め設定された濃度レベルで２値化
し、得られた２値画像を２値画像メモリ１６に記憶す
る。この結果、乗客の画面上の面積を検出することがで
きる（ステップ１０３）。

【００４６】（10）前述したステップ１１８で求められ
た補正係数とステップ１０３で求められた乗客の面積と
の乗算を行い、結果を補正２値画像メモリ１７に記憶す
る（ステップ１０４）。

【００４７】（11）ステップ１０４で得られた補正２値
画像から乗客数、または、荷物等の物体が乗りかごの床
面積に占める割合を求める（ステップ１０５）。

【００４８】前述した処理において、複数の乗客等が検
出された場合、それぞれの乗客等の検出物体に対応に補
正係数を算出し、それらの補正係数を平均した補正係数
を求め、この平均した補正係数に基づいて検出物体の補
正を行うようにすることができる。

【００４９】また、他の方法として、それぞれの乗客等
の検出物体に対応した補正係数を算出しておき、ラベル
付け等により乗客の個々を検出することができるように
した公知の技術と組み合わせるようにすることができ
る。この場合、個々の乗客等の検出物体に対して補正を
行い、その結果による個々の補正結果を加算する等の処
理を加えるようにすればよく、これにより、乗りかご内
の全体の乗客数、乗りかごの床面積に占める割合を正確
に求めることができる。

【００５０】前述したように本発明の第１の実施例によ
れば、検出対象物の高さを検出し、検出した物体の高さ
に応じて物体の面積を補正しているので、エレベーター
のかご内物体検出装置の性能を向上することができる。
特に、本発明の第１の実施例によれば、荷物等の物体の
乗りかごの床面積に対する割合をも検出することが可能
であるので、乗りかごの重量だけによらずに、乗りかご
の満員を検出することができ、エレベーターのサービス
性能の向上を図ることができる。

【００５１】なお、前述した本発明の第１の実施例は、
乗客検知装置５を乗りかご入り口に設けるとしたが、本
発明は、乗客検知装置５を、乗りかご内、エレベーター
ホールの扉近くに設けることもできる。

【００５２】図６は本発明の第２の実施例の構成を示す
ブロック図である。図６において、２１は重量測定装置
であり、他の符号は図１の場合と同一である。

【００５３】図６に示す本発明の第２の実施例は、図１
により説明した本発明の第１の実施例における乗客検知
装置５の代わりに重量測定装置２１を設けたものであ
り、その他の点では同一に構成されている。

【００５４】重量測定装置２１は、乗りかご内に設けら
れており、乗りかご内の乗客の重量を測定し、これによ
り、乗りかご内に乗客が存在することを検知し、また、
重量の変化により乗りかごに乗り込んでくる乗客がある
ことを検知することができる。すなわち、重量測定装置
２１は、乗客が乗りかごに乗り込んできたときの乗りか
ご内の測定重量の増加を検出し、この増加分が、予め設
定されたしきい値を超えたとき、乗客検知信号を補正係
数算出処理部１１に出力する動作を行う。

【００５５】本発明の第２の実施例によるエレベーター
のかご内物体検出装置は、これにより、処理を開始する
が、この処理動作は、重量測定装置２１を使用して乗客
検知を行う点が、前述した本発明の第１の実施例と相違
するだけで、それ以外は同一に行われる。

【００５６】前述した本発明の第２の実施例によれば、
本発明の第１の実施例の場合と同様に、エレベーターの
かご内物体検出装置の性能を向上させることができる。

【００５７】前述した本発明の第１、第２の実施例は、
重量測定装置２１、乗客検知装置５等により乗客を検知
し、補正係数算出処理部１１に乗客検知信号を出力する
として説明したが、本発明は、画像処理装置１とテレビ
カメラ２とだけによりエレベーターのかご内物体検出装
置を構成し、画像処理により画像処理装置１の内部で乗
客検知信号を作成するようにすることもできる。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、乗
りかご内の乗客数を正確に求めることができる。このた
め、本発明をエレベーター装置に適用することにより、
乗りかごの乗客定員を超えて乗客が乗車しているか否か
の判定、これに基づく運転阻止の制御、乗客量の検出値
を用いたエレベーター運転の制御（例えば、起動補償の
ように起動時に乗客量とつり合いおもりとの間のアンバ
ランストルクをブレーキ開放前に発生させ相殺する制
御）を適確に行わせることができる。

【００５９】また、本発明によれば、乗客の有無、その
状態も知ることができるので、乗客数よりもかご内呼び
階数の方が多いというようなエレベーターのいたずら呼
び防止による省エネルギー化、運転効率の低下防止等を
図ることができ、さらに、乗りかご内の乗客の事故の有
無の判断等のためにも利用することができる。

【００６０】さらに、本発明によれば、乗りかごにおけ
る乗客等の占有度合いを知ることができるので、乗りか
ご内の実質的な混雑度を判定することができ、他の積載
荷重検出器では検出できないような不具合、例えば、カ
ートの運搬、空ダンボール箱の運搬などに伴う実質的な
満員状態（荷重的には乗れるが、乗るためのスペースが
ない）の不具合を検出することができ、乗り込みが不可
であるにもかかわらずフロア呼びに応答して停止し、フ
ロア待ち客に不満を与え、あるいは、運行に無駄を生じ
させる現象等を効果的に解消することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の構成を示すブロック図
である。

【図２】補正係数算出処理部の構成を示すブロック図で
ある。

【図３】補正係数算出処理部の各処理過程における画像
の状態例を示す図である。

【図４】乗客検出処理部の構成を示すブロック図であ
る。

【図５】本発明の第１の実施例の処理動作を説明するフ
ローチャートである。

【図６】本発明の第２の実施例の構成を示すブロック図
である。

【符号の説明】

１ 画像処理装置 ２ テレビカメラ ３ エレベーター制御装置 ４ モニターテレビ ５ 乗客検知装置 １０ 乗客検出処理部 １１ 補正係数算出処理部 １２ 画像入力部 １３ 入力画像メモリＡ １４ 入力画像メモリＢ １５ 背景画像メモリ １６ ２値画像メモリ １７ 補正２値画像メモリ １８ 伝送処理部 １９ 画像出力部 ２０ 扉開閉状態監視部 ２１ 重量測定装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 稲葉 博美 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エレベーターの乗りかご内に設置された
   撮像装置から出力される画像情報を処理し、乗りかご内
   の乗客または荷物等を検出するエレベーターのかご内物
   体検出装置において、乗りかごの入り口の位置で乗客ま
   たは荷物等の検出対象物の高さを検出する手段と、検出
   された高さに対応する補正係数を算出する手段と、前記
   補正係数により検出対象物の検出面積を補正する手段と
   を備えたことを特徴とするエレベーターのかご内物体検
   出装置。
2. 【請求項２】 前記検出面積を補正する手段は、検出対
   象物の検出面積に前記補正係数を乗算することにより検
   出対象物の検出面積求めることを特徴とする請求項１記
   載のエレベーターのかご内物体検出装置。
3. 【請求項３】 乗りかご入り口に乗客の存在を検知する
   乗客検知装置を備え、前記撮像装置は、前記乗客検知装
   置からの検知信号により乗りかご内を撮像し、前記検出
   対象物の高さを検出する手段は、前記乗客検知装置から
   の検知信号により撮像された前記撮像装置から出力され
   る画像情報により検出対象物の高さを検出することを特
   徴とする請求項１または２記載のエレベーターのかご内
   物体検出装置。
4. 【請求項４】 乗りかご内の乗客の重量を検出する重量
   測定装置を備え、前記撮像装置は、前記重量測定装置が
   出力する乗客乗り込みによる重量増加検出信号により乗
   りかご内を撮像し、前記検出対象物の高さを検出する手
   段は、前記乗客検知装置からの検知信号により撮像され
   た前記撮像装置から出力される画像情報により検出対象
   物の高さを検出することを特徴とする請求項１または２
   記載のエレベーターのかご内物体検出装置。