(57)【要約】【課題】運転速度を多段階に切換え可能な乗客コンベアにおいて、乗客の状態を監視し、乗客の状態に合わせて予め設定された加減速度で乗客コンベアの運転制御を行う乗客コンベアの運転制御装置を提供する。【解決手段】乗客を撮像するカメラを含む乗客撮像手段ＣＡ１〜ＣＡ４と、乗客撮像手段から得られる乗客の画像情報に基づき乗客の状態を認識して乗客の監視を行う乗客監視手段３０と、乗客監視手段において認識される乗客の状態に従って予め設定された加減速度で乗客コンベアを運転制御する運転制御手段２０１と、を備えた。【選択図】図１
2008007272.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転速度を多段階に切換え可能な乗客コンベアの運転制御装置であって、
乗客を撮像するカメラを含む乗客撮像手段と、
前記乗客撮像手段から得られる乗客の画像情報に基づき乗客の状態を認識して乗客の監視を行う乗客監視手段と、
前記乗客監視手段において認識される乗客の状態に従って予め設定された加減速度で前記乗客コンベアを運転制御する運転制御手段と、
を備えたことを特微とする乗客コンベアの運転制御装置。
【請求項２】
前記乗客コンベアの速度を切換えるための速度切換えスイッチを備え、
前記運転制御手段が、前記乗客監視手段で画像情報から乗客の異常状態が認識された時に前記速度切換えスイッチからの減速信号に応じて、乗客コンベアを予め設定された減速度で減速停止させ、前記乗客監視手段で乗客の正常な状態又は乗客コンベアからの退避が認識された時に前記速度切換えスイッチからの加速信号に応じて、予め設定された加速度で乗客コンベアを起動することを特徴とする請求項１に記載の乗客コンベアの運転制御装置。
【請求項３】
前記運転制御手段が、乗客の異常状態が認識され減速停止後に乗客コンベアを起動する際に、通常速度より低い速度で所定時間運転する低速度確認運転制御を行い、前記乗客監視手段で乗客の異常状態の解消が認識された時に通常速度に切換えることを特徴とする請求項２に記載の乗客コンベアの運転制御装置。
【請求項４】
前記運転制御手段による速度の切換え時に速度切換えの案内を行う音声案内装置を備えたことを特徴とする請求項２又は３に記載の乗客コンベアの運転制御装置。
【請求項５】
前記乗客撮像手段が、乗客を撮像する少なくとも１つのステレオカメラを含み、前記乗客監視手段が、前記ステレオカメラからの画像情報を処理するステレオ画像処理部を含み、前記ステレオ画像処理部で処理された情報に基づき乗客の状態を認識して乗客の監視を行うことを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の乗客コンベアの運転制御装置。
【請求項６】
前記乗客監視手段が、乗客の転倒状態及び乗客が暴れている状態を認識することを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項に記載の乗客コンベアの運転制御装置。
【請求項７】
前記乗客監視手段が、前記乗客撮像手段から得られる乗客の画像情報に基づき、乗客コンベアの両端の乗り口と降り口でのそれぞれの乗客の増減状態を認識し、前記運転制御手段が、乗り口と降り口でのそれぞれの乗客の増減状態に応じて乗客コンベアの運転速度を予め設定された加減速度で切換えることを特徴とする請求項１に記載の乗客コンベアの運転制御装置。
【請求項８】
前記運転制御手段が、並列して設置されている複数の乗客コンベアを連動させて加減速制御を行って速度切換えを行うことを特徴とする請求項１，２及び７のいずれか１項に記載の乗客コンベアの運転制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エスカレータや動く歩道等の乗客コンベアの運転制御装置に関し、特に、乗客監視装置により検出した画像情報に基づき乗客コンベアの運転制御を行うものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術としては、エスカレータの乗降部に設置された検知用カメラにより車椅子等の車類を検知して、車類搬送などの特殊運転モードに入るものがある(例えば特許文献１参照)。また、マンコンベアの乗客の流れを画像データとしてとらえ、乗客の流れに乱れが生じ、乗客の転倒事故あるいは転倒事故に波及する恐れがあることを検出して、事故の拡大を防止するものがある(例えば特許文献２参照)。
【０００３】
かかる従来技術によれば、車椅子等の検知ができ、それに合わせた特殊な運転を自動的に行うことが可能になり、また、エスカレータの運行の乱れから、乗客の転倒事故やそれに波及する恐れのあることを検出して、事故の拡大を防止することが可能になる。
【０００４】
【特許文献１】特開平４−２８６５９６号公報
【特許文献２】特開平５−３１９７６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、乗客が踏段(ステップ)に乗っている状態での乗客コンベアの急激な起動停止の運転制御は、乗客の転倒を助長するという課題がある。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、運転速度を多段階に切換え可能な乗客コンベアにおいて、乗客の状態を監視し、乗客の状態に合わせて予め設定された加減速度で乗客コンベアの運転制御を行う乗客コンベアの運転制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、運転速度を多段階に切換え可能な乗客コンベアの運転制御装置であって、乗客を撮像するカメラを含む乗客撮像手段と、前記乗客撮像手段から得られる乗客の画像情報に基づき乗客の状態を認識して乗客の監視を行う乗客監視手段と、前記乗客監視手段において認識される乗客の状態に従って予め設定された加減速度で前記乗客コンベアを運転制御する運転制御手段と、を備えたことを特微とする乗客コンベアの運転制御装置にある。
【発明の効果】
【０００８】
この発明では、運転速度を多段階に切換え可能な乗客コンベアにおいて、乗客の状態を監視し、乗客の状態に合わせて予め設定された加減速度で乗客コンベアの運転制御が行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は本発明の一実施の形態による乗客コンベアの運転制御装置の全体構成を示す図である。運転速度を多段階に切換え可能な乗客コンベアの一例であるエスカレータは、上階１ａと下階１ｂとに亘って一体に設けられた主枠２を備える。この主枠２の上階１ａ側の端部には機械室ＵＭＬが設けられており、この機械室ＵＭＬ内に駆動装置３が設置されている。この駆動装置３は、電動機４、ブレーキ装置５、電動駆動チェーン６等を備え、電動駆動チェーン６により駆動スプロケット７を駆動する。
【００１０】
また、主枠２の下階１ｂ側の端部にも機械室ＤＭＬが設けられており、この機械室ＤＭＬ内には、従動スプロケット８が設けられている。そして、駆動スプロケット７と従動スプロケット８とに亘って無端状の踏段チェーン９が巻き掛けられており、この踏段チェーン９に多数の踏段１０が等間隔に連結されている。
【００１１】
踏段１０は、その前後に前輪及び後輪が取り付けられており、これらの前輪及び後輪を介して主枠２内に設けられた往路ガイドレール、帰路ガイドレール及び反転ガイドレールからなるガイドレール(図示省略)に案内されることにより、多数の踏段１０は踏段チェーン９の移動に連動して循環走行する。
【００１２】
また、主枠２の幅方向両側にはスカートガード１１及び欄干１２が設けられており、欄干１２の上部には踏段１０と同期して(同期機構図示省略)走行する手摺ベルト１３が設けられている。これら踏段１０及び手摺ベルト１３は、上階１ａ側の機械室ＵＭＬ内に設置された運転制御部２０と、この運転制御部２０に接続されたインバータ装置を含む電力変換装置２１とにより駆動制御される。電力変換装置２１は、運転制御部２０の指令に応じて、三相交流電源２２から主要回路遮断器２３を経て供給される交流電流の周波数を変換して、電動機４の回転数である運転周波数を制御するものである。なお、電動機４への供給電力の電圧値、電流値は、電圧／電流モニタ２４によって常時監視されている。また、電力変換装置２１、運転制御部２０、電圧／電流モニタ２４及び後述するメモリＭは運転制御手段２０１を構成する。
【００１３】
運転制御部２０には、起動／停止スイッチ２５、速度切換えスイチ２６、例えばインレットスイッチ、スカートガードスイッチといった緊急停止スイッチ２７がそれぞれ接続されている。起動／停止スイッチ２５は、例えばスカートガード１１に設置された操作盤(図示せず)等に設けられ、エスカレータの運転を開始させる時や、エスカレータの管理者によって操作されるものである。また、速度切換えスイッチ２６は、例えば起動／停止スイッチ２５と共に操作盤に設けられ、エスカレータの運転速度を切換えるときに、エスカレータの管理者によって操作されるものである。また、緊急停止スイッチ２７のインレットスイッチは手摺ベルト１３の入込口に、スカートガードスイッチはスカートガード１１内部にそれぞれ設けられ、乗客の手や足先が可動部と固定部との間に挟まれた場合のような非常時に、それを検知して作動するのである。
【００１４】
運転制御部２０は、以上の各スイッチ２５，２６，２７からの入力信号に応じて、エスカレータの運転状態を制御しており、特に、速度切換えスイッチ２６から運転速度の切換えを指示する信号が入力されたときは、上述したように、速度切換えスイッチ２６からの入力信号に応じて電力変換装置２１に制御指令を与えて、電力変換装置２１から電動機４への出力周波数を制御することで、エスカレータの運転速度切換えを行う。
【００１５】
なお、速度切換え式エスカレータでは、運転速度の不用意な切換えは乗客の安全性を損なう要因となることも考えられるので、少なくとも運転速度の切換えが行われるときには、その旨を乗客に報知することが望まれる。そこで、本発明を適用した速度切換え式エスカレータにおいては、音声案内装置２８を設けて、運転速度の切換えが行われるときには、その旨の情報を、例えば欄干１２等に組み込まれたスピーカ２９から音声出力させるようにしている。
【００１６】
また、特に、本発明を適用した速度切換え式エスカレータにおいては、エスカレータの運転状態を制御する運転制御部２０が、電力変換装置２１から電動機４への出力周波数を制御することで、エスカレータの起動時や停止時、運転速度切換え時における加速度や減速度をそれぞれ制御するようにしている。すなわち、電力変換装置２１を用いて運転速度の切換えを行う速度切換え式エスカレータは、電力変換装置２１の機能を応用して加速度や減速度を多段階で切換えることが可能であり、本発明を適用した速度切換え式エスカレータにおいては、運転制御部２０が電力変換装置２１から電動機４への出力電力の周波数が変化するように制御することで、エスカレータの加速度や減速度を、状況に応じてきめ細かく制御できるようにしている。
【００１７】
具体的には、運転制御部２０は、運転速度切換え時における加速度や減速度が、通常の運転開始時又は運転停止時における加速度又は減速度よりも小さくなるようにしている。また、緊急停止時における減速度は、通常の運転停止時における減速度よりも大きくなるようにしている。これらの各状況に応じた加速度や減速度の値は例えば予めメモリＭに設定記憶されており、例えば、運転速度切換え時における加速度又は減速度は０.０８ｍ／ｓｅｃ２程度、通常の運転開始時における加速度は０.１ｍ／ｓｅｃ２程度、通常の運転停止時における減速度は０.６ｍ／ｓｅｃ２程度、緊急停止時における減速度は１.２５ｍ／ｓｅｃ２程度に設定されている。そして、運転制御部２０は、各スイッチ２５，２６，２７からの入力信号に基づいて以上のような各状況を判断し、それに応じた設定値を読み出して、加速度又は減速度が読み出した設定値となるように、電力変換装置２１から電動機４への出力周波数を制御するようにしている。
【００１８】
そして乗客撮像手段から得られる乗客の画像情報に基づき乗客の状態を認識して乗客の監視を行う乗客監視手段を構成する乗客監視装置３０の乗客異常検出手段３０ａは、乗客撮像手段であるエスカレータ上方に設けられたカメラＣＡ１〜ＣＡ４を用いて乗客検出を行い、カメラＣＡ１〜ＣＡ４から得られる画像情報を処理することにより、人物の画像を認識する画像認識により、乗客の異常状態を検出する。なお乗客が撮像できれば、カメラＣＡ１〜ＣＡ４の数、配置位置等は図１に示されものに限られるものではない。説明の便宜上、以下カメラＣＡ１を例に挙げて説明する。
【００１９】
図２は、カメラＣＡ１からの画像データを入力する乗客異常検出手段３０ａの機能ブロック図である。図２において、カメラＣＡ１はエスカレータの乗降口付近の天井に設置され、乗客の流れを撮像しその画像データを出力する。第１領域設定手段３２は、カメラＣＡ１から出力される画像データ中、エスカレータの踏段１０が写されている領域(図３の１１３参照)を第１領域として予め設定する。第２領域設定手段３３は、カメラＣＡ１から出力される画像データ中、エスカレータの乗降口付近が写されている領域(図３の１１４参照)を第２領域として予め設定する。
【００２０】
特徴抽出手段３４ａ、３４ｂは、第１領城及び第２領域中の画像データをそれぞれ処理し、乗客の輪郭(図４の１１９ａ〜１１９ｃ参照)等の特徴を抽出する。特徴射影手段３５ａ，３５ｂは、特徴抽出手段３４ａ、３４ｂによって抽出された特徴抽出結果を、それぞれ第１及び第２領域中での乗客の移動方向と直角を成す方向にそれぞれ射影し、各領城毎に移動方向軸の一次元画像(図４の１２４ａ〜１２４ｃ参照)を生成する。
【００２１】
移動方向−時間軸画像生成手段３６ａ，３６ｂは、特徴射影手段３５ａ，３５ｂによって得られた移動方向軸の一次元画像を時間順に並べて、移動方向−時間軸の二次元画像(図４の１２７、図５参照)とする。傾き抽出手段３７ａ，３７ｂは、移動方向−時間軸画像生成手段３６ａ，３６ｂにて生成された二次元画像に対し、局所フィルタ等の処理(図６参照)を施すことによって線分の二次元的傾きを画素毎に算出して傾斜方向値を有する傾斜方向画像(図７の１３７参照)を生成する。
【００２２】
傾斜方向頻度算出手段３８ａ，３８ｂは、傾き抽出手段３７ａ，３７ｂで算出された第１及び第２領域それぞれの傾斜方向画像を移動方向軸に沿って時間及び傾斜方向値毎に各傾斜方向値の出現頻度を算出する(図７の１３８ａ〜１３８ｈ参照)。頻度評価手段３９は、第１及び第２領域の時間毎及び傾斜方向毎に傾斜方向頻度算出手段３８ａ，３８ｂで算出された傾斜方向値の出現頻度を処理し、現傾斜方向値の出現頻度がエスカレータの乗客の流れが定常な場合の傾斜方向値出現頻度とどの程度異なるか算出する。
【００２３】
異常判定手段４０は頻度評価手段３９の出力を基に傾斜方向値出現頻度が定常状態の時と比較して大きく異なる場合に、乗客に異常が発生したと判定する(図８参照)。異常信号出力手段４１は、乗客の異常を判定した場合に状態信号として異常信号を出力する。
【００２４】
図２の乗客異常検出手段３０ａの動作について説明する。図３〜図８は乗客異常検出手段３０ａの動作を説明するための図である。図３は第１領域設定手段３２と第２領域設定手段３３によって設定される第１領域と第２領域を示す図である。図において、１１２はカメラＣＡ１によって撮影されて得られた入力画像、１１３は入力画像中に示された第１領域、１１４は同じく入力画像中に示された第２領域、１０は第１領域中に示されたエスカレータの踏段、１１６は第２領域中に示されたエスカレータの乗降口である。１１７はある時刻Ｔにおける乗客、１１７ａ〜１１７ｌは時刻Ｔ＋１からＴ＋１２における乗客であり時間の推移に基づく乗客の移動位置を表している。なおエスカレータの乗降口に設けられたカメラＣＡ１，ＣＡ４については第１領域と第２領域の処理が行われるが、エスカレータの途中に設けられている撮像領域に乗降口を含まないカメラＣＡ２，ＣＡ３につてはエスカレータの踏段１０を含む第１領域だけの処理となる。
【００２５】
図４は特徴抽出手段３４ａ、３４ｂから移動方向−時間軸画像生成手段３６ａ，３６ｂまでの一連の手段の動作を説明する図である。図において、１１８ａ〜１１８ｃは時刻Ｔ〜Ｔ＋２における入力画像、１１９ａ〜１１９ｃ、１２０ａは各入力画像１１８ａ〜１１８ｃのそれぞれに示された乗客であり、図中矢印Ｂの方向に移動している。１２１ａ〜１２１ｃは入力画像１１８ａ〜１１８ｃから特徴抽出手段３４ａ、３４ｂによって特徴抽出された特徴画像１２２ａ〜１２２ｃ、１２３ａは乗客１１９ａ〜１１９ｃ，１２０ａから抽出された特徴を表す。１２４ａ〜１２４ｃは前記特徴画像１２１ａ〜１２１ｃに特徴射影を施した結果である移動方向軸の一次元画像であり、この一次元画像１２４ａ〜１２４ｃ中１２５ａ〜１２５ｃ、１２６ａは乗客の特徴が存在する場所を表す。
【００２６】
１２７は時間変化に伴って変化する特徴が存在する場所１２５ａ〜１２５ｃ、１２６ａを基に移動方向−時間軸画像生成手段３６ａ，３６ｂによって生成された移動方向−時間軸画像であり、この画像中１２８は乗客１１９ａ〜１１９ｃの移動軌跡、１２９は乗客１２０ａの移動軌跡である。
【００２７】
図５は移動方向−時間軸画像の一例を示す概念図である。図において、１３０は第１領域１１３から得られた移動方向−時間軸画像、１３１は第２領域１１４から得られた移動方向−時間軸画像、１３２は第１領域１１３に存在する踏段１０の動きを表す移動軌跡、１３３は第１領域１１３内での乗客の動きを表す移動軌跡、１３４は第２領域１１４内での乗客の正常時の動きを表す移動軌跡、１３５は第２領域１１４内での乗客の転倒のような異常時の動きを表す移動軌跡である。
【００２８】
図６は移動方向−時間軸画像から傾き方向を抽出するための局所フィルタである方向マスクを示す図である。図において、１３６ａ〜１３６ｈはそれぞれ傾斜方向値１〜８を抽出するための９×９マスクである。
【００２９】
図７は傾き抽出手段３７ａ，３７ｂから傾斜方向頻度算出手段３８ａ，３８ｂまでの動作を説明するための概念図である。図において、１３１は第２領域１１４から得られる移動方向−時間軸画像、１３４は第２領域１１４内での乗客の正常時の動きを表す移動軌跡、１３５は第２領域１１４内での乗客の転倒等異常時の動きを表す移動軌跡、１３７は第２領域１１４の移動方向−時間軸画像３１から傾き抽出手段３７ａ，３７ｂによって得られる傾斜方向画像、１３８ａ〜１３８ｈは前記傾斜方向画像１３７から傾斜方向頻度算出手段３８ａ，３８ｂによって得られる各傾斜方向値１〜８の出現頻度である。
【００３０】
図８は乗客の異常状態の一例である乗客の逆進入検出を説明するための図である。図において、１３０は第１領域１１３から得られる移動方向−時間軸画像、１３２は踏段１０の動きを表す移動軌跡、１３３は第１領域１１３内での乗客の動きを表す移動軌跡、１３９は第１領域１１３内で乗客が他の乗客の進行とは逆の方向から進入した場合の当乗客の動きを表す移動軌跡である。
【００３１】
図３を用いて領域設定動作に関して説明する。カメラＣＡ１から取り込まれた入力画像１１２から、第１領域設定手段３２と第２領域設定手段３３によって第１領域１１３および第２領域１１４に相当する部分の画像を抽出する。この時、第１領域１１３はエスカレータの踏段１０が写っている領域であり、乗客が矢印Ｂ方向に上から下に移動している領域として第１領域設定手段３２に記憶されている。また、第２領域１１４はエスカレータの乗降口が入力画像中に写っている領域であり、乗客は矢印Ｃ方向に右から左へ移動している領域として第２領域設定手段３３に記憶されている。即ち、この段階で入力画像１１２を乗客の移動方向別に分割する。
【００３２】
次に、図１、図４、図５を用いて移動方向−時間軸画像を生成するまでを処理動作を説明する。尚、この間の処理に関しては第１領域１１３、第２領域１１４の画像共同一の処理を行うので、ここでは第１領域１１３の画像についてのみ説明する。先ず、特徴抽出手段３４ａは、前記第１領域設定手段３２によって抽出された第１領域１１３の時刻Ｔの画像１１８ａ(乗客１１９ａは図中矢印Ｂの方向へ動いている)に対して、例えば一次微分処理のようにエッジ抽出処理を施して乗客の特徴を抽出し、特徴画像１２１ａを得る。このとき、乗客１１９ａの特徴としてエッジ１２２ａが抽出される。
【００３３】
次に、特徴射影手段３５ａによってこの特徴画像１２１ａを乗客の移動方向と直角を成す方向に投影処理して移動方向軸の一次元画像１２４ａ(横方向の幅は一画素分、縦方向の長さはＹ軸)を得る。この時、乗客の特徴１２２ａが存在するところを黒く１２５ａで表し、存在しないところを白く表した。以上の処理を時刻Ｔ＋１の入力画像１１８ｂ、時刻Ｔ＋２の入力画像１１８ｃについても同様の処理を行い、各時刻での移動方向軸の一次元画像１２４ｂ、１２４ｃを得る。これら一次元画像１２４ａ〜１２４ｃを移動方向−時間軸画像生成手段３６ａによって時刻順に並べ、移動方向−時間軸画像１２７を得る。尚、図中横軸を時間軸、縦軸を移動方向軸として表した。このようにして生成された移動方向−時間軸画像１２７中では、乗客１１９ａ〜１１９ｃの動きが一本の帯領域１２８で表され、乗客１２０ａの動きは別の一本の帯領域１２９で表される。
【００３４】
この結果、第１領域１１３の移動方向−時間軸画像は図５の１３０のようになり、第２領域１１４の移動方向−時間軸画像は１３１のようになる。第１領域１１３の移動方向−時間軸画像１３０の上部に存在する帯領域１３２はエスカレータの踏段１０の動きを表す移動軌跡であり、帯領域１３３が乗客の動き(第１領域内での動きであることから、これは乗客の踏段１０上での動き)を表す移動軌跡である。また、第２領域１１４の移動方向−時間軸画像１３１中の帯領域１３４も乗客の動き(第２領域内での動きであることから、これらは乗客が乗降口で乗降した後の動き)を表している。この図では、帯領域１３３および帯領域１３４が複数本存在しているので複数の乗客が乗降したことを示している。
【００３５】
今、乗客の動きが正常である場合には、乗客は第１、第２の各領域内でほぼ等速で直線的に移動するため、その移動軌跡である帯領域１３３、１３４はほぼ直線となるが、例えば時刻Ｃの乗客が乗降後(乗降口付近で)転倒した場合には、その転倒者の等速性、直線性は失われ、帯領域１３５(図７を参照)のように乱れた移動軌跡となる。従って、これら乗客の移動軌跡である帯領域の乱れを検出すれば乗客に異常(この場合には転倒)があったかどうかが判定できる。
【００３６】
次に、前記した乗客の移動軌跡の乱れを検出するための前準備である傾斜方向頻度を算出する処理について図４、図５を用いて説明する。傾き抽出手段３７ａ，３７ｂおよび傾斜方向頻度算出手段３８ａ，３８ｂに関しては、第１領域１１３、第２領域１１４の画像共同一の処理を行うので、ここでは第２領域１１４の移動方向−時間軸画像１３１についてのみ説明する。移動方向−時間軸画像１３１の全画面に対して傾き抽出手段３７ｂはＮ×Ｍ(例えば９×９)の方向マスク１３６ａ〜１３６ｈをそれぞれ走査し、各画素における８個の方向強度を得(方向強度は、例えば方向マスク１３６ａ〜１３６ｈのそれぞれについて“１”と記した座標の画素の値を足し込み、そしてこの値を９で割ることで得られる)、そして、画素毎に、前記８個の方向強度を比較し最も大きい強度を示した方向マスクを見いだして、その方向マスクが示す方向をその画素の傾き方向とする処理を行う。
【００３７】
その結果、図７に示したような傾斜方向画素１３７が出力される。図中、矢印で示した方向が各画素の傾き方向である。傾斜方向頻度算出手段３８ｂは、傾斜方向画像１３７を走査して、各時刻毎に、移動方向軸上にどの傾斜方向を示している画素が何画素あるかを数え、各傾斜方向別の傾斜方向頻度１３８ａ〜１３８ｈを算出する。尚、乗客の移動軌跡を示す帯領域１３４に対して傾斜方向値１と８の両方が抽出されているのは、抽出しようとしている傾斜方向が８方向に量子化されている(１方向当り２２.５度)に対して、帯領域１３４の全体の傾斜角度がその中間的な角度を持っているためである。同様に、第１領域１３４の画像から得られる移動方向−時間軸画像１３０からも傾斜方向頻度を求める。
【００３８】
最後に、前記処理で算出された傾斜方向頻度１３８ａ〜１３８ｈを基に乗客の移動軌跡の乱れを検出する処理について説明する。第２領域１１４の乗客に異常が無い場合(乗降口付近での状態に異常が無い場合)の傾斜方向頻度(帯領域１３４に対する傾斜方向頻度)は方向値１および方向値８から成っており、それ以外の傾斜方向は殆ど存在しない。
【００３９】
一方、異常がある場合(例えば、前記したよう乗降口付近で乗客が転倒した場合)の傾斜方向頻度(帯領域１３５に対する傾斜方向頻度)は方向値１、８以外の傾斜方向値が存在している。従って頻度評価手段３９は例えば傾斜方向値１の出現頻度と傾斜方向値８の出現頻度を時間毎に加算し、一方、それ以外の傾斜方向値の出現頻度(例えば、傾斜方向値１、８と全く異なる傾斜方向である傾斜方向値５と６等)も時間的に加算し、両者の加算結果の比率(例えば、傾斜方向値５、６の加算結果÷傾斜方向値１、８の加算結果)を求め、異常判定手段４０は前記比率が正常時に比べて大きく異なった値(例えば、前記比率が大きくなるなど)になったときに乗客に異常があったと判断し、異常信号出力手段４１から乗客の異常を示す信号を出力する。また、第１領域１１３の乗客に異常があった場合(例えば、踏段１０上で乗客が転倒した場合等)にも、移動方向−時間軸画像１３０に移動軌跡の乱れが生じるため、同様の処理で異常が判定できる。
【００４０】
更に、乗客異常検出手段３０ａは、乗客の状態が転倒であるか、暴れているのかを検出する。具体的には、画像上に動きがなく、停滞している場合(図７の１３５参照)、逆走している場合(図８の１３９参照)は転倒と判断する。また、画像上の動き量の大きさを求め、平時よりも大きな動きがたくさん発生した場合には乗客が暴れている状態と判断して異常信号を出力する。これは具体的には例えば、移動方向−時間軸画像１３０，１３１から傾き抽出手段３７ａ，３７ｂで傾きを抽出して傾斜方向頻度算出手段３８ａ，３８ｂで各傾斜方向の出現頻度を算出するのに対応して、移動方向−時間軸画像１３０，１３１から動きの大きさ抽出手段で動きの大きさを抽出して動きの大きさ頻度算出手段で各大きさの動きの出現頻度を算出する。そして、頻度評価手段３９で出現頻度を処理して定常時との比較をし、異常判定手段４０で定常時との比較結果に基づき乗客が暴れている状態と判定し、異常信号出力手段４１から異常信号を出力する。
【００４１】
次に、以上のように構成される乗客コンベアの運転制御装置の動作について、本発明の特徴的な部分を中心に具体的に説明する。先ず、エスカレータの始動時には、エスカレータの管理者により三相交流電源２２がオンされると共に、操作盤に設けられた起動／停止スイッチ２５が起動側に操作さて、起動信号が運転制御部２０に入力される。運転制御部２０は、起動／停止スイッチ２５から起動信号が入力されると、メモリＭに予め格納された起動／停止スイッチ２５からの起動信号での起動時の加速度設定値に基づいて電力変換装置２１からの電動機４への出力周波数を制御して、例えば０.１ｍ／ｓｅｃ２程度の加速度でエスカレータの運転速度を徐々に加速していき、通常速度(例えば３０ｍ／ｍｉｎ)に設定する。
【００４２】
また、エスカレータが通常速度での運転を行っている際に、乗客監視装置３０の乗客異常検出手段３０ａが乗客の異常状態を検出すると、乗客異常検出手段３０ａの異常信号出力手段４１より出力される異常信号により運転制御部２０が、速度切換えスイッチ２６からの減速信号又は加速信号に応じて電力変換装置２１から電動機４への出力周波数を制御して、例えば０.０８ｍ／ｓｅｃ２程度の速度でエスカレータの運転速度を徐々に減速していき、エスカレータを停止させる。
【００４３】
その後、乗客異常検出手段３０ａが乗客の正常な状態もしくは乗客がエスカレータから退避したことを検出すると、異常信号出力手段４１より出力される異常信号が解除されて運転制御部２０が、速度切換えスイッチ２６からの減速信号又は加速信号に応じて電力変換装置２１から電動機４の出力周波数を制御して、例えば０.０８ｍ／ｓｅｃ２程度の加速度でエスカレータの運転速度を徐々に加速していき、エスカレータを運転再開する。
【００４４】
このとき運転制御部２０は、通常速度より低い速度で所定時間運転することにより、乗客の異常状態が解消されたことを乗客異常検出手段３０ａからの異常信号等の有無により確認する低速度確認運転制御を実施した後、異常がなければ再度、例えば０.０８ｍ／ｓｅｃ２程度の加速度でエスカレータの運転速度を更に加速していき、通常速度(例えば３０ｍ／ｍｉｎ)に設定する。
【００４５】
なお、音声案内装置２８は、減速開始、起動開始前に運転状態、速度が切り換わる旨の放送、また低速度確認運転を行う旨の放送を欄干１２等に組み込まれたスピーカ２９から音声出力する。
【００４６】
また、乗客異常検出手段３０ａにおける乗客の正常な状態及び乗客がエスカレータから退避したことの検出は、例えば乗客の正常な状態は上述の乗客が暴れている状態の判定と同様の処理に基づき検出し、エスカレータから退避であれば、例えば特徴抽出手段３４ａ、３４ｂでの乗客の輪郭や特徴画像(図４の１１９ａ、１２０ａ、１２２ａ，１２３ａ等)の抽出で、これらが抽出されないことに基づき検出することができる。乗客異常検出手段３０ａはこれらの状態が検出されたことを示す状態信号を運転制御部２０に送る。
【００４７】
このように、本発明に係る乗客コンベアの運転制御装置によれば、電力変換装置を用いて運転速度の切換えを行う運転制御手段が、乗客監視装置において、乗客の異常状態を検出すると、小さな加速度又は減速度で運転速度の切換えをスムーズに行うようにしたので、乗客に不快感を与えたり、他の乗客の転倒を招くといった問題を生じさせることなく、適切に運転制御の切換えを実現することができる。
【００４８】
図９は、乗客監視装置３０でステレオカメラを用いる場合の画像処理の原理を説明する図である。ここでは各カメラＣＡ１〜ＣＡ４について、それぞれに２台のカメラ(ＩＴＶ，ＣＣＤカメラなど)を用いて同一の物体(ここでは乗客)を撮影し、三角測量の原理により物体上の点Ｐまでの距離を計測する手法を用いている。図９には、光軸９Ｌ，９Ｒが平行であって、左右一対のレンズ１０Ｌ，１０Ｒの焦点距離ｆが等しい左右２台のカメラ(ステレオカメラ)を所定間隔ａ(カメラの配置間隔：基線長ともいう)だけ離して水平に配置し、このときの各々の撮像面(ＣＣＤ)１２Ｌ，１２Ｒと検出対象である乗客Ｐを示している。図９において、Ｘ，Ｙ，Ｚは座標軸であり、２台のカメラを配置する水平軸をＸ軸とし、このＸ軸と直交し乗客方向(略水平方向)に伸びる軸をＺ軸とし、Ｘ軸およびＺ軸の何れにも直交し、高さ方向に伸びる軸をＹ軸とする。
【００４９】
そして、点Ｐの撮像面１２Ｌ，１２Ｒ上での座標を各々ＰＬ(ｘＬ，ｙＬ)、ＰＲ(ｘＲ，ｙＲ)とすると、視差ｄは次式(１)のようにして求めることができる。
ｄ＝ｘＬ−ｘＲ        (１)
但し、(ｙＬ＝ｙＲ＝ｙ)とする。
【００５０】
次に、左右の画像から対応する点を見つけ出す対応点探索処理が行われる。この対応点探索処理は、左右の画像の中から最も相関の高い一対の領域を見つけ出すことにより行われる。そして、点Ｐの３次元座標(Ｘ，Ｙ，Ｚ)は、上記の視差ｄを使って次のように求めることができる。
Ｘ＝ａ・ｘＬ／ｄ、    Ｙ＝ａ・ｙ／ｄ、    Ｚ＝ａ・ｆ／ｄ
但し、
ａ：カメラの配置間隔(基線長)
ｆ：レンズの焦点距離
【００５１】
従来の単眼視による画像処理では、乗客自身の影や奥行き方向で重なっていると、精度良く乗客を計測することが困難であったが、このように２台のカメラを使用し、同一の物体(乗客Ｐ)を撮影して、三角測量の原理により乗客Ｐの３次元座標(Ｘ，Ｙ，Ｚ)を求めるステレオ画像処理を行えば、乗客を精度良く計測することが可能となる。
【００５２】
図１０は、上述のステレオカメラを使用した場合の乗客監視装置３０の乗客異常検出手段３０ａの概略構成を示すブロック図である。図１０の乗客異常検出手段３０ａは、ステレオカメラとしてのカメラ(左)ＣＡ１ａ、カメラ(右)ＣＡ１ｂ、画像入力手段としての画像入力部(左)３０１、面像入力部(右)３０２、ステレオ画像処理手段としてのステレオ画像処理部３０３、データ管理手段としての乗客管理テーブル３０４、及び乗客認識部３０３ｄ及び乗客管理テーブル３０４からのデータに基づき上述したような乗客の異常状態を検出する異常検出部３０５等により構成されている。
【００５３】
ステレオ画像処理部３０３はさらに、視差算出手段としての視差算出部３０３ａ、距離画像変換手段としての距離画像変換部３０３ｂ、高さ画像変換手段としての高さ画像変換部３０３ｃ、および乗客認識手段としての乗客認識部３０３ｄ等により構成されている。カメラＣＡ１ａ，ＣＡ１ｂは、互いに光軸が平行で、レンズ焦点距離が相等しい左右２台のカメラを所定間隔(基線長ａ)をあけて水平方向に配置したステレオカメラであって、ここでは撮像面に固体撮像素子(ＣＣＤ)が用いられている。
【００５４】
画像入力部３０１，３０２は、左右一対のカメラＣＡ１ａ，ＣＡ１ｂからそれぞれ入力される左右の入力画像にエッジを強調するフィルタリング処理を施し、左右のエッジ画像を作成するものである。ステレオ画像処理部３０３は、視差の異なる左右のエッジ画像を三角測量の原理を用いて画像処理することにより、乗客を３次元的に把握するのである。具体的には、以下の各部でそれぞれ処理が行われる。視差算出部３０３ａでは左エッジ画像のエッジを含む小領域(ｘ，ｙ)をテンプレートとして、右画像内で最も相関の高い領域を特定する。このように、全てのエッジ領域に対してこの処理を行って、全対応点の視差ｄ(ｘ，ｙ)を算出する。
【００５５】
距離画像変換部３０３ｂでは、視差算出部３０３ａで算出された差ｄ(ｘ，ｙ)から対応のとれた各エッジ領域の３次元座標Ｐ(Ｘ，Ｙ，Ｚ)を得て、この結果から距離画像Ｚ(Ｘ，Ｙ)を形成する。高さ画像変換部３０３ｃでは、距離画像変換部３０３ｂで形成された距離画像Ｚ(Ｘ，Ｙ)をＹ(Ｘ，Ｚ)平面へ投影する。この投影画像は乗客の高さ情報を真上から見たことに相当する。乗客認識部３０３ｄは、高さ画像変換部３０３ｃにおける投影画像に膨張・縮小等の前処理を施した、所定のしきい値で２値化し、ラベリング処理を行う。そして、所定面積以上のラベルを乗客として認識し、ラベルの重心座標を乗客の存在座標とする。このように、ラベリング処理を施すことにより、踏段から一定の高さ以上に存在する物体の座標のみを扱うことができるので、背景や影の存在、あるいは、乗客の重なりの影響を受けずに正確な乗客の存在座標を得ることができる。
【００５６】
さらに乗客認識部３０３ｄでは、各乗客毎の存在座標を時系列で処理して乗客を追跡し、その座標、領域移動方向、および移動速度を計測し、それを図１１に示す乗客管理テーブル３０４に逐次書込む。
【００５７】
そして異常検出部３０５では、乗客認識部３０３ｄ及び乗客管理テーブル３０４からのデータに基づき、上述した乗客の転倒、暴れている状態、乗客の正常な状態、及び乗客がエスカレータから退避した状態等の各状態を、それぞれの状態と判断するための予め定められた条件との比較から判定し、図２〜図８に示した乗客異常検出手段３０ａの例の場合と同様に、異常信号等を含む状態信号を運転制御部２０に送る。
【００５８】
実施の形態２．
また、乗客監視装置３０は乗客増減検出手段３０ｂを含む。以下に乗客増減検出手段３０ｂについて説明する。乗客増減検出手段３０ｂは、エスカレータの両端の昇降口すなわち乗り口付近と降り口付近にそれぞれに設置されたカメラＣＡ１とカメラＣＡ４からの画像情報を処理することにより、乗り口付近と降り口付近とでのそれぞれの乗客数を検出しさらに乗客の増減を判定する。乗客数は、例えば図２〜図８に示した乗客異常検出手段３０ａの特徴抽出手段３４ａ、３４ｂにおける図４の乗客の輪郭や特徴画像(図４の１１９ａ、１２０ａ、１２２ａ，１２３ａ等)をカウントしたり、図９〜図１０に示した乗客異常検出手段３０ａの乗客管理テーブル３０４内の乗客のデータをカウントすることで得られる。乗客増減検出手段３０ｂは乗り口付近と降り口付近とでのそれぞれの乗客数及び必要に応じて増減を状態信号として運転制御部２０に送る。
【００５９】
運転制御部２０は、乗り口側と降り口側の乗客数を比較し、降り口側の乗客数が極端に多くなった場合(例えば人数差及び絶対人数がそれぞれに予め設定された人数以上になった場合)、降り口に乗客が滞留していると判断し、電力変換装置２１から電動機４への出力周波数を制御して、例えば０.０８ｍ／ｓｅｃ２程度の減速度でエスカレータの運転速度を徐々に減速していき、所定の運転速度に設定する。一方、乗り口側の乗客数が極端に多くなった場合(例えば人数差及び絶対人数がそれぞれに予め設定された人数以上になった場合)、乗り口に乗客が滞留していると判断し、電力変換装置２１から電動機４への出力周波数を制御して、例えば０.０８ｍ／ｓｅｃ２程度の加速度でエスカレータの運転速度を徐々に加速していき、所定の運転速度に設定する。
【００６０】
このように、実際の利用者の増減を判定して、それに応じて運転速度を切換えるようにしているので、実際の利用状況に応じた最適な運転速度で運転することができ、利用者の輸送効率の向上を実現することができる。
【００６１】
なお複数のエスカレータが並列して設置されている場合、運転制御部２０は、これらの複数台のエスカレータを連動して加減速制御を行って速度切換えを行う。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明による運転速度を多段階に切換え可能な乗客コンベアの運転制御装置の全体構成を示す図である。
【図２】本発明の図１のカメラ及び乗客異常検出手段の一例を示す機能ブロック図である。
【図３】本発明の図２の領域設定手段により設定される各領域を示す図である。
【図４】本発明の図２の移動方向−時間軸画像生成手段で生成される乗客の移動方向−時間軸画像を示す図である。
【図５】本発明の乗客の移動方向−時間軸画像より生成される乗客の移動軌跡を示す図である。
【図６】本発明の図２の傾斜方向頻度算出手段による傾斜方向算出動作を説明するための図である。
【図７】本発明の図２の傾斜方向頻度算出手段による傾斜方向頻度算出動作を説明するための図である。
【図８】本発明の図２の移動方向−時間軸画像生成手段で生成される乗客の逆侵入動作の様子を示す移動方向−時間軸画像を示す図である。
【図９】本発明の図１のカメラ及び乗客異常検出手段の別の例におけるステレオ画像処理の原理を説明するための図である。
【図１０】本発明の図１のステレオカメラを使用した場合のカメラ及び乗客異常検出手段の例を示す機能ブロック図である。
【図１１】本発明の図１０の乗客管理テーブルの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１ａ  上階、１ｂ  下階、２  主枠、３  駆動装置、４  電動機、５  ブレーキ装置、６  電動駆動チェーン、７  駆動スプロケット、８  従動スプロケット、９  踏段チェーン、１０  踏段、１１  スカートガード、１２  欄干、１３  手摺ベルト、２０  運転制御部、２１  電力変換装置、２２  三相交流電源、２３  主要回路遮断器、２４  電圧／電流モニタ、２５  起動／停止スイッチ、２６  速度切換えスイッチ、２７  緊急停止スイッチ、２８  音声案内装置、２９  スピーカ、３０  乗客監視装置(乗客監視手段)、３０ａ  乗客異常検出手段、３０ｂ  乗客増減検出手段、３２ａ  第１領域設定手段、３３  第２領域設定手段、３４ａ，３４ｂ  特徴抽出手段、３５ａ，３５ｂ  特徴射影手段、３６ａ，３６ｂ  移動方向−時間軸画像生成手段、３７ａ，３７ｂ  傾き抽出手段、３８ａ，３８ｂ  傾斜方向頻度算出手段、３９  頻度評価手段、４０  異常判定手段、４１  異常信号出力手段、２０１  運転制御手段、３０１，３０２  画像入力部、３０３  ステレオ画像処理部、３０３ａ  視差算出部、３０３ｂ  距離画像変換部、３０３ｃ  高さ画像変換部、３０３ｄ  乗客認識部、３０４  乗客管理テーブル、３０５  異常検出部、ＣＡ１〜ＣＡ４，ＣＡ１ａ，ＣＡ１ｂ  カメラ。
【図１】
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【図２】
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【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】
2008007272.tif 000009
【図８】
2008007272.tif 000010
【図９】
2008007272.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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