(57)【要約】【課題】小径の紐状異物やテープ状の紐状異物を確実に検出することができるとともに、この紐状異物をドアの閉扉動作前に検出することのできるエレベーターの安全装置の提供。【解決手段】ドア端面および敷居面に設けられ、光の入射方向と略同一方向に光を反射する光反射部７、８と、出入口の上部に設置される照明９およびカメラ１０と、このカメラ１０が取り込んだ画像を処理する画像処理手段１１とを備え、照明９の光を光反射部７、８で反射させ、ドア端面および敷居面を含む画像をカメラ１０で取り込み、画像処理手段１１により画像を所定のしきい値より明るい領域と暗い領域に２値化し、明るい領域が分断されていることをもって異物を検出するようにしたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部がドアレール、下部が敷居によりそれぞれ案内されるドアが配設される出入口の異物を検出するエレベーターの安全装置において、
ドア端面および敷居面に設けられ、光の入射方向と略同一方向に光を反射する光反射部と、前記出入口の上部に設置される照明およびカメラと、このカメラが取り込んだ画像を処理する画像処理手段とを備え、前記照明の光を前記光反射部で反射させ、前記ドア端面および前記敷居面を含む画像を前記カメラで取り込み、前記画像処理手段により前記画像を所定のしきい値より明るい領域と暗い領域に２値化し、前記明るい領域が分断されていることをもって異物を検出することを特徴としたエレベーターの安全装置。
【請求項２】
前記照明の近傍にハーフミラーを設け、前記照明の反射光が前記ハーフミラーによって前記照明の光軸とは異なる方向に反射するようにし、前記異なる方向に反射した光を前記カメラで取り込むようにしたことを特徴とした請求項１記載のエレベーターの安全装置。
【請求項３】
前記カメラは、前記ドア端面、前記敷居面、およびかご内を含む画像を取り込み可能な視野を持つものとしたことを特徴とした請求項１記載のエレベーターの安全装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドアが設置される出入口における危険を回避するエレベーターの安全装置に係り、特に、ペット用リード等の紐状異物の挟まれ事故を回避するエレベーターの安全装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エレベーターがドアを閉じる際に、乗降客や乗降客の手荷物などがドアに挟まれることを防止するため、エレベーターのドア端にはセーフティーシューと呼ばれる感知バーが設けられている。乗客等がドア端に触れることによりセーフティーシューがドア開方向に押し込まれると、ドアを閉じることを中止して再び開くなどして乗客等の挟まれ事故を防止している。
【０００３】
ところで、ペット用リードのような細い紐状異物は、前述したセーフティーシューでは検出が困難であるため、ドアの開閉する出入口の上下部の一方に発光装置、他方に受光装置を設け、発光装置の光が異物で遮られることで異物を検出する安全装置が提案されている。これらの装置では、ドアが閉じた状態でドア端が位置する上下部に発光装置および受光装置を設け、ドアが閉じることによってドア閉位置付近に引き寄せられる紐状異物をドアが閉じる直前、あるいはドアが閉じた状態で単一または複数の組となる発光装置および受光装置により検出するものである（例えば、特許文献１、特許文献２）。
【特許文献１】特開平６−２２７７８１号公報（段落番号００１２〜００１７、図１）
【特許文献２】特開２００８−１６９００９号公報（段落番号００２３〜００２５、図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述した従来のものでは、紐状異物が小径のものである場合、発光装置の光線を横切ったとしても光量変化が少ないため紐状異物を検出するのが困難である。また、小径の紐状異物やテープ状の紐状異物がドア端に接している場合、ドア端と紐状異物の切り分けが困難であるため、やはり紐状異物の検出が困難となる。
【０００５】
さらに、ドアが閉じる直前あるいは閉じた状態で異物を検出するため、異物除去のためには再度ドアが開くのを待つ必要がある。このため、エレベーターが正常運転に復帰するまでに比較的時間がかかる。また、ドアが閉じているときに紐が挟まれそうになっていることに乗客が気付いた場合、異物検出までドア閉動作が継続することから、不安感を感じるという問題もあった。
【０００６】
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、その本発明の目的は、小径の紐状異物やテープ状の紐状異物を確実に検出することができるとともに、この紐状異物をドアの閉扉動作前に検出することのできるエレベーターの安全装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る発明は、上部がドアレール、下部が敷居によりそれぞれ案内されるドアが配設される出入口の異物を検出するエレベーターの安全装置において、ドア端面および敷居面に設けられ、光の入射方向と略同一方向に光を反射する光反射部と、前記出入口の上部に設置される照明およびカメラと、このカメラが取り込んだ画像を処理する画像処理手段とを備え、前記照明の光を前記光反射部で反射させ、前記ドア端面および前記敷居面を含む画像を前記カメラで取り込み、前記画像処理手段により前記画像を所定のしきい値より明るい領域と暗い領域に２値化し、前記明るい領域が分断されていることをもって異物を検出することを特徴としている。
【０００８】
このように構成した本発明の請求項１に係る発明は、照明の光を光反射部で反射させ、ドア端面および敷居面を含む画像をカメラで取り込み、画像処理手段により画像を所定のしきい値より明るい領域と暗い領域に２値化し、明るい領域が分断されていることをもって、ドアが開いた状態で出入口の異物を検出する。このように、ドア端面と敷居面に設けた光反射部により照明光を反射させることにより、光反射部を遮る異物と背景のコントラストが強調され、これによって、小径の紐状異物やテープ状の紐状異物であっても確実に検出することができる。また、外乱光が光反射部に入射したとしても、その光は入射した方向と同じ方向に反射されるため、カメラに取り込まれることはなく、光反射部の明るさ条件を一定に保ち、検出精度を高めることができる。
【０００９】
また、本発明の請求項２に係る発明は、前記照明の近傍にハーフミラーを設け、前記照明の反射光が前記ハーフミラーによって前記照明の光軸とは異なる方向に反射するようにし、前記異なる方向に反射した光を前記カメラで取り込むようにしたことを特徴としている。
【００１０】
このように構成した本発明の請求項２に係る発明は、ハーフミラーによって照明の反射光が照明の光軸とは異なる方向に反射するようにし、この反射した光をカメラに取り込む。これによって、照明の照射光および反射光の投影面積内にカメラを配置することなく、必要な画像をカメラに取り込むことができる。
【００１１】
また、本発明の請求項３に係る発明は、前記カメラは、前記ドア端面、前記敷居面、およびかご内を含む画像を取り込み可能な視野を持つものとしたことを特徴としている。
【００１２】
このように構成した本発明の請求項３に係る発明は、カメラは、ドア端面、敷居面、およびかご内を含む画像を取り込み可能な視野を持つものとすることで、異物検出だけではなく、かご内の監視カメラとしても使用することが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ドア端面と敷居面上に設けた光反射部により照明光を反射させることにより、光反射部を遮る異物と背景のコントラストを強調するのと同時に、エレベーターホールに差し込む太陽光等の外乱光の影響を受けないようにすることで、小径の紐状異物やテープ状の紐状異物であっても確実に検出し、エレベーターの安全性を高めることができる。また、ドアが開いた状態で異物を検出することができ、これによって、異物除去を容易とするとともに、従来のように異物除去のために再度ドアが開くのを待つ必要がなく、エレベーターの正常復帰までの時間を短縮することができ、かつ、乗客に不必要な不安感を与えることも回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係るエレベーターの安全装置の実施の形態を図に基づいて説明する。
【００１５】
図１は本発明に係るエレベーターの安全装置の第１の実施形態を示す概略構成図、図２は光反射部の着設位置を示す要部斜視図、図３は照明、カメラ、ハーフミラーおよび光反射部の位置関係を示す斜視図、図４は照明、カメラ、ハーフミラーおよび光反射部の位置関係を示す側面図、図５は光反射部の構造を示す説明図、図６はカメラにより取り込んだ画像を示す上面図、図７は画像を所定のしきい値より明るい領域と暗い領域に２値化した状態を示す上面図、図８はエレベーター制御装置の処理手順を示すフローチャート、図９はドア制御装置の処理手順を示すフローチャート、図１０は異物検出制御手段の処理手順を示すフローチャートである。
【００１６】
本実施形態の安全装置が適用される両開き式のエレベーターには、図１に示すように、かごの出入口に配設されるドア１と、ドア１の下部を案内する敷居２と、ドア１の上部に取り付けられる戸車３と、戸車３が走行するドアレール４と、ドア１を開閉するモーターの制御、ドア開閉に関する各種安全装置のセンサ信号の検出等を行うドア制御装置５と、エレベーターホールの呼び釦やかご内の行先階釦の状態に応じてかごの運行を制御するエレベーター制御装置６とが備えられている。
【００１７】
そして、安全装置として、ドア端面に着設され、光の入射方向と略同一方向に光を反射する光反射部７と、敷居面に着設され、光の入射方向と略同一方向に光を反射する光反射部８と、出入口の中央上部に設置けられる照明９と、この照明９と隣接するように配置されるカメラ１０と、カメラ１０により取り込んだ画像に対して異物検出の処理を行う画像処理手段１１と、照明９の点灯および消灯、画像の取り込み、画像処理の開始等の制御を行う異物検出制御手段１２とを備えている。なお、ここでは、ドア制御装置５、エレベーター制御装置６、画像処理手段１１、および異物検出制御手段１２は、それぞれ独立したマイクロプロセッサ上のプログラムとして実装しても良いし、同一のマイクロプロセッサ上のプログラムとして実装しても良い。また、照明９およびカメラ１０は、かご側、または乗り場側のいずれに設置しても良いが、本実施形態のようにかご側に設けることで、１つのセットで全ての階床をカバーできるので効率的である。
【００１８】
ここで、光反射部７、８の着設位置の詳細について図２に基づき説明する。
【００１９】
敷居２には、ドア１が走行するための溝２ａが設けられており、ドア下部の突起部１ａがこの溝２ａとかみ合うことによりドア１がかごの内側や外側にはみ出すことを防止する。敷居面の光反射部８は、この溝２ａの傍らに帯状に設ける。ドア端面の光反射部７は、敷居面の光反射部８と連続する位置関係で帯状に設けられ、出入口上部に設けたカメラ１０の位置から見たときに、敷居面の光反射部８とドア端面の光反射部７が連続して見えるような位置関係とする。また、ドア下部の突起部１ａは、図２に示すようにドア端面と同一面まで設け、ドア１と敷居２との間に紐等の異物が入り込むことを防止するようにする。なお、ドア１が全開状態でドア端面が出入口のドア枠より奥に引っ込むような構成となっている場合は、ドア下部の突起部１ａは必ずしもドア端面と同一面まで設けられていなくても良い。この場合は、ドア枠により紐等の異物がドアと敷居の間にはいりこむことを防ぐことができる。
【００２０】
次に、照明９、カメラ１０、およびハーフミラー１３の詳細について図３および図４に基づき説明する。
【００２１】
照明９は、図３に示すように、複数の光源を組み合わせて光反射部８を効率よく照らすようにしてあり、ここでは、指向性の強いＬＥＤランプを５個扇状に組み合わせて、帯状に設けた光反射部８を効率よく照らすようになっている。なお、照明９は、単一の点光源で光反射部を含む広い領域を照らすものであっても良い。
【００２２】
また、照明９の近傍にはハーフミラー１３が設けられている。すなわち、照明９から照射された光は光反射部８で反射して再び照明９の方向に集光することから、この集光位置にカメラ１０を置くと最も効率よく反射光を得ることができるが、照射光を遮ることになる。そこで、ハーフミラー１３を設け、反射光を照明９の方向とは異なる方向に誘導してカメラ１０で取り込むようにする。なお、この様なハーフミラー１３を設けずに、照明の傍らに光反射部の方向に向けてカメラを設置しても良いが、この場合、反射した光の中心光ではなく、周辺光をカメラで取り込むことになるので、ハーフミラーを用いる場合に比べて、反射光の強度は劣ることとなる。
【００２３】
カメラ１０は、図４に示すように、かご内の天井板１４に設けられた開口を介して比較的広い視野１０ａを有し、カメラ１０でかご内部の様子も見られるようにしておくことで、カメラ１０を異物検出だけではなく、かご内の監視カメラとしても使用することができる。
【００２４】
ここで、光反射部７、８の具体的な構造について図５に基づき説明する。
【００２５】
図５に示す光反射部７、８は、一般にコーナーキューブと呼ばれる反射部材であり、図５の（ａ）に示すように、立方体の３面を構成する微小な反射面を無数に敷き詰めた構造となっている。入射した光は、図５の（ｂ）に示すように、３面それぞれで１回ずつ反射し、合計３回の反射により入射方向と同じ方向に光が反射する。この部材では、縦方向、横方向共に入射方向と同じ方向に反射する。
【００２６】
次に、画像処理手段１１による異物検出の方法について図６および図７に基づき説明する。
【００２７】
画像処理手段１１は、カメラ１０より取り込んだ画像を処理することにより異物を検出する。図６はカメラ１０より取り込んだ画像の一例である。画像には、かご内の乗客４０、乗客が持つペット用の紐４１、ドア端面と敷居面に設けた光反射部７、８が写っており、乗客のペットがかごの外におり、紐４１が出入口の内外に跨って横たわっている状態である。この状態でドア１を閉じ、かごが動き出すと紐４１が引っ張られて乗客がけがをする危険があるので、出入口に横たわる紐４１を検出する必要がある。通常の照明条件下では、紐４１と背景となるかご床や敷居面との間で必ずしも十分な明るさの差を確保できず、紐４１と背景とを確実に切り分けることが難しい場合がある。また、外部からの日差しなど強い外乱光があると、それを紐と誤認識することも考えられる。このため本発明では、光反射部７、８に反射させた照明光を背景とすることで、紐４１の明るさや周囲の照明条件によらず、紐４１が背景より明確に暗い領域として検出される。また、外乱光が光反射部７、８に入射したとしても、その光は入射した方向と同じ方向に反射されるため、カメラ１０に取り込まれることがなく、したがって、光反射部７、８の明るさ条件を一定に保つことができる。
【００２８】
そして、光反射部７、８の明るさを基準としたしきい値により図６の画像を２値化すると、図７に示すように光反射部７、８は明るい領域４２、その他の部分は暗い領域４３として２値化される。この２値画像において、光反射部７、８を横切る暗い領域があれば、画像処理手段１１は紐等の異物があると判定する。カメラの解像度を考慮に入れると、このような方法で異物検出を行うことにより、小径の紐状異物やテープ状の紐状異物であっても検出できるとともに、紐状異物がドア端面に接している状態であっても検出可能である。また、紐状異物だけでなく、乗客や乗客の手荷物など光反射部７、８を遮る異物を検出可能である。
【００２９】
ここで、エレベーターの運行を含む本実施形態による装置全体の動きを図８、図９および図１０に基づき説明する。
【００３０】
エレベーター制御装置６は、図８に示すように、エレベーターのかごが目的階に到着すると、ドア制御装置５に対してドア１を開く指令を出す（Ｓ１、Ｓ２）。所定の時間が経過するか、或いはかご内のドア閉釦が押下されたらドア制御装置５に対してドアを閉じる指令を出す（Ｓ３、Ｓ４）。そして、ドア１が正常に閉じたことを確認したら次の目的階に移動を開始する（Ｓ５、Ｓ６）。
【００３１】
ドア制御装置５は、図９に示すように、例えば、エレベーター制御装置６からドア１を閉じる指令を受けると、異物検出制御手段１２に異物検出開始の指令を出す（Ｓ１０、Ｓ１１）。異物検出の結果、「異物有り」となった場合は、乗客に異物の除去を促すようなメッセージ、或いは警告音などを放送する（Ｓ１２、Ｓ１３）。そして、乗客が異物を除去するのに適当な程度の時間が経過した後に、再度、異物検出制御手段１２に対して異物検出を開始する指令を出す（Ｓ１４、Ｓ１１）。そして、「異物無し」となったらドア１を閉じ始める（Ｓ１２、Ｓ１５）。なお、異物検出はドア１を閉じる前だけでなく、ドア１を閉じ始めてから、ドア１が閉じきる直前まで実施するものとし、異物が検出されたらドア１を開くような構成としても良い。これにより、乗客がドア１にぶつかる前にドア１を反転させ、セーフティーシューよりも更に安全にドア１を制御することができる。
【００３２】
異物検出制御手段１２は、図１０に示すように、ドア制御装置５から異物検出開始の指令を受けると（Ｓ２０）、照明９を点灯し（Ｓ２１）、カメラ１０より画像を取り込み（Ｓ２２）、照明９を消灯する（Ｓ２３）。そして、取り込んだ画像に対して、画像処理手段１１により前述した図６、７に基づき説明した画像処理を行うことにより、異物の有無を判定し（Ｓ２４）、結果をドア制御装置５へ送る（Ｓ２５）。なお、照明９は、常時点灯していてもよいが、画像を取り込む時だけ点灯させることにより電力を節約できる。また、画像を取り込む時だけ光反射部７、８を瞬間的に光らせることにより、エレベーターの意匠デザインに対する影響を最小限にとどめ、美観を損なわないようにすることができる。
【００３３】
本実施形態によれば、ドア端面と敷居面上に設けた光反射部７、８により照明光を反射させることにより、光反射部７、８を遮る異物と背景のコントラストを強調するのと同時に、エレベーターホールに差し込む太陽光等の外乱光の影響を受けないようにすることで、小径の紐状異物やテープ状の紐状異物であっても確実に検出し、エレベーターの安全性を高めることができる。また、ドア１が開いた状態で異物を検出することができ、これによって、異物除去を容易とするとともに、従来のように異物除去のために再度ドアが開くのを待つ必要がなく、エレベーターの正常復帰までの時間を短縮することができ、かつ、乗客に不必要な不安感を与えることも回避することができる。
【００３４】
なお、前述した実施形態では、２枚のドア１が出入口中央から左右に開く両開きタイプのエレベーターを例として説明したが、ドアが片側から開く片開きタイプのエレベーターにも本発明を適用できるのは言うまでもなく、この場合、ドアの無い側については、ドア端面が当接するドア枠部分に光反射部を設ける必要がある。また、画像処理手段および異物検出制御手段を、ドア制御装置やエレベーター制御装置とは異なるマイクロプロセッサ上のプログラムとして構成し、これと照明およびカメラをまとまった装置として構成することにより、既設のエレベーターに対しても本発明を適用することができ、この場合、既設のエレベーターのドア制御装置に図９のＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４に示す処理機能を加えればよい。
【００３５】
図１１は本発明に係るエレベーターの安全装置の第２の実施形態を示し、他の構造を有する光反射部の説明図である。
【００３６】
第２の実施形態に示す光反射部７ａ、８ａは、図１１の（ａ）に示すように、透明媒体の中にガラスなどの球状粒子を混入させたものであり、一般に交通標識の反射塗料や反射テープなどとして用いられている。入射した光は、図１１の（ｂ）に示すように、透明媒体内に混入されたガラス球の表面で屈折および内部で反射することにより、縦方向、横方向共に入射方向と同じ方向に反射する。
【００３７】
図１２は本発明に係るエレベーターの安全装置の第３の実施形態を示し、他の構造を有する光反射部の説明図、図１３は図１２の光反射部を用いた場合における安全装置の構成を示す図４相当図である。
【００３８】
第３の実施形態に示す光反射部７ｂ、８ｂは、図１２の（ａ）に示すように、鋸歯状に表面を凹凸させた反射面を有しており、反射部の傾斜面は互いに９０度の角度をなすように構成されている。入射した光は、図１２の（ｂ）に示すように、反射部の傾斜面で２回反射することにより、図の左右方向（横方向）については入射方向と同じ方向に光が反射する。但し、図の上下方向（縦方向）については、通常の鏡と同様の反射となるので、入射光と同じ方向から反射光を得るためには、縦方向については光が垂直に入射するようにする必要がある。そこで、このような構造の反射部材を用いる場合、図１３に示すように、ドア１上部とドアレール４の間に隙間を設け、この部分に照明９を設置し、光反射部７、８は凹凸の尾根方向が図の紙面横方向となるように設置する。これにより、照明９の反射光が照明９の方向に集光する位置関係とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係るエレベーターの安全装置の第１の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】光反射部の着設位置を示す要部斜視図である。
【図３】照明、カメラ、ハーフミラーおよび光反射部の位置関係を示す斜視図である。
【図４】照明、カメラ、ハーフミラーおよび光反射部の位置関係を示す側面図である。
【図５】光反射部の構造を示す説明図である。
【図６】カメラにより取り込んだ画像を示す上面図である。
【図７】画像を所定のしきい値より明るい領域と暗い領域に２値化した状態を示す上面図である。
【図８】エレベーター制御装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】ドア制御装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】異物検出制御手段の処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】本発明に係るエレベーターの安全装置の第２の実施形態を示し、他の構造を有する光反射部の説明図である。
【図１２】本発明に係るエレベーターの安全装置の第３の実施形態を示し、他の構造を有する光反射部の説明図である。
【図１３】図１２の光反射部を用いた場合における安全装置の構成を示す図４相当図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  ドア
２  敷居
５  ドア制御装置
６  エレベーター制御装置
７、８  光反射部
９  照明
１０  カメラ
１１  画像処理手段
１２  異物検出制御手段
１３  ハーフミラー
４０  乗客
４１  紐
４２  明るい領域
４３  暗い領域
【図１】
2010111461.tif 000003
【図２】
2010111461.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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