专利名称：安全电梯的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在作为出入口的电梯门处设置有安全装置的电梯，尤其适合在防止乘客和行李或者绳状异物等被夹住的电梯中使用。
背景技术：
已知在现有的电梯中，在电梯出入口的门上安装有检测是否有乘客和行李被电梯门夹住的片状的压敏传感器、以及用于检测类似吸尘器电线那样的绳状异物和在电梯出入口的门即将关闭时跑入电梯的乘客的光电式传感器等，并且通过控制电梯门开闭时的力矩和速度来保证乘客能够安全和顺利地上下电梯。例如，在电梯门上设置发光部，在与发光部相对向的位置上设置受光部，当光线被遮断时，使电梯门保持打开状态，如果此时电梯门正在进行关门动作，则使电梯门停止关门动作，并使电梯门重新打开。在上述电梯中，在电梯门正在进行关门动作的情况下有乘客跑入电梯时，如果乘客跑入电梯的速度不快，则有充分的时间对该乘客作出反应，但如果是不会遮挡住光线的小的异物，则无法将其检测出来。也就是说，在异物不足以挡住光线因而无法检测到时，例如在乘客牵着狗乘坐电梯时，在人还没有进入电梯但被牵狗绳牵着的狗已经抢先乘入了电梯的情况下，可能会发生电梯因检测不到该牵狗绳而使电梯门关闭，使电梯轿厢开始升降的情况。为了防止出现上述情况，在现有的技术中，通过监视用摄像机来拍摄电梯门开闭通道处的空间，以此来检测有无异物。此外，在专利文献1中公开了一种方案，其为了减少摄像机和图像处理装置的设置数量，在电梯轿厢的出入口的上部设置摄像机组件，并且根据电梯门的开闭状态，使拍摄区域依序在电梯轿厢内部、电梯门的开闭通道以及电梯门厅之间进行切换(参照专利文献1)。此外，例如在专利文献2中公开了一种技术，其为了切实地检测到异物，并且避免在图像处理中将正在关闭的电梯门检测为异物，在电梯门的门槛的上表面设置检测异物用的标记，并对包括该标记的出入口进行摄像，以便根据该标记来检测是否有异物存在。专利文献1 日本国专利特开2008-120548号公报专利文献2 日本国专利特开2006-89190号公报在上述现有技术中，由于只是对拍摄区域进行切换或设置标记，所以无法做到在不受周围环境的影响下有效地检测出绳状异物，也无法充分地做到根据乘客的情况，例如乘客或行李等将与电梯出入口的门发生碰撞等的情况采取有效的措施来提醒乘客加以注
辰、ο
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术中所存在的问题，进一步实现高功能化和强化安全性。此外，本发明的其它目的在于减少电梯门附近的事故，消除妨碍电梯运行效率的因素，同时使维护和检查作业变得更为简便。
为了实现上述目的，在本发明的安全电梯中，在电梯出入口设置有摄像装置，以对电梯门的开闭进行监视，该安全电梯具有电梯门控制装置，其控制电梯门的开闭；以及图像处理部，其根据摄像装置的影像信号确定检测区域，并对检测物进行检测，该安全电梯能够随着电梯门的开闭来改变检测区域的大小。根据本发明，由于能够随着电梯门的开闭来改变检测区域的大小，所以能够有效地检测到乘客的动作和绳状异物，能够强化安全性。此外，通过提高检测灵敏度和简化处理方法，能够缩短处理所需的时间和减少存储器的容量，从而能够使维修和保养变得更为简便。
图1是表示本发明一实施方式的主视图和框图。图2是一实施方式的电梯出入口的俯视图。图3是表示一实施方式的控制(动作检测)的流程图。图4是表示一实施方式的检测区域(动作检测)的俯视图。图5是表示本发明一实施方式的(绳状异物检测)的框图。图6是表示一实施方式的控制(绳状异物检测)的流程图。图7是表示一实施方式的检测区域(绳状异物检测)的俯视图。图8是表示一实施方式(动作以及绳状异物的检测)的框图。符号说明1电梯轿厢2电梯轿厢门3电梯门控制装置4语音播放装置5摄像装置6、19、21图像处理部7出入口上部框架8个人电脑(PC)11影像输入部13控制部14时钟信号生成部15检测区域设定部16影像输出部17动作检测部18帧存储器20绳状异物检测部
具体实施例方式以下参照附图对一实施方式进行详细说明。图1是表示安全电梯整体结构的主视图和框图，该图表示从电梯轿厢内朝电梯门厅方向观察时的情况，图2是表示摄像机设置情况的俯视图，该摄像机在电梯轿厢内设置在位于上方的出入口上部框架内。在电梯轿厢1的出入口处设置有左右一对的进行开闭动作的电梯轿厢门2，并且在电梯门厅处设置有开闭电梯门厅出入口的电梯门厅门。电梯轿厢门2在电梯轿厢停靠在电梯门厅的楼层上时与电梯门厅门卡合，电梯门厅门与电梯轿厢门2的开闭动作联动地进行开闭。电梯轿厢门2和电梯门厅门的开闭动作由电梯门控制装置3进行控制。电梯门控制装置3和语音播放装置4设置在电梯轿厢1的上部。此外，将电梯轿厢1的出入口和电梯门厅的出入口总称为电梯出入口，将电梯轿厢门2和电梯门厅门总称为电梯门。摄像装置5设置在电梯出入口上部框架7的内部，从电梯出入口的跨越电梯轿厢和电梯门厅之间的门槛附近区域朝电梯门厅方向进行拍摄。作为摄像装置5的摄像元件， 采用能够实现大约120万像素的高清晰图像的CMOS传感器。针对在摄像装置5的摄像元件中进行了光电转换的图像信号，以构成图像信号的单位图像区域为单位，进行模拟/数字转换处理、增益调整处理、水平同步信号处理以及垂直同步信号处理等信号处理后，作为图像信号输出到图像处理部6中。作业人员将个人电脑(以下略称为“PC”)8与图像处理部6连接，一边观察从摄像装置5输出并显示在PC8的监视器上的图像，一边进行检测区域的设定，在检测区域被划分为多个检测区块时，指定检测区块的块数，并且指定电梯门的端面。图像处理部6的内部具有影像输入部11，输入摄像装置5的影像信号；外部输入部12，输入从PC8输入的检测区域、检测区域中的检测区块的块数以及电梯门的端面信息； 控制部13，根据影像输入部的输入来生成控制信号；时钟信号生成部14，根据由影像输入部11输入的影像信号的水平同步信号和垂直同步信号等的时钟信号，来生成基于控制部 13的控制信号的检测区域的时钟信号；以及影像输出部16，向外部输出基于影像输入部11 的影像信号和控制部13的控制信号的检测区域的合成图像。控制部13获取由外部输入部12所设定的检测区域的位置坐标和尺寸信息、以及基于电梯门端面指定的位置坐标信息，并且与电梯门的动作联动地对电梯门端面位置坐标信息、检测区域的位置坐标以及尺寸信息进行更新，并输出到时钟信号生成部14。此外，将检测区域的尺寸和检测区域分割后的检测区块的块数的信息输出到动作检测部17。检测区域设定部15根据由时钟信号生成部14生成的时钟信号，针对由影像输入部11输入的影像信号进行影像信号的选择处理，并输出到动作检测部17。动作检测部17采用基于背景差分方式的动作检测，并设置有帧存储器18，该帧存储器18用于存储检测区域的影像信号的背景图像。动作检测部17对存储在帧存储器18 中的背景图像的构成单元即检测区块中的检测像素的辉度值与所输入的影像信号的检测像素的辉度值进行比较，在出现了规定值以上的变化时，判定为有动作存在。此后，对各个检测区块的动作进行汇总以判断动作的方向。由动作检测部17检测到的动作的信息被发送到电梯门控制装置3，电梯门控制装置3在使电梯门进行开闭动作的同时，持续地跟踪随着电梯门的开闭动作而发生的动作的变化。以下参照图3和图4对图像处理部6和电梯门控制装置3的联动动作进行说明。图3是表示图1的图像处理部6和电梯门控制装置3联动地控制伴随着电梯门开闭的安全的流程图。在步骤1中，电梯门控制装置3在接收到电梯门的全开信号时，使摄像装置5和图像处理部6的电源接通，之后进入到步骤2。在步骤2中，图像处理部6判断电梯门全开时的检测区域内是否有动作发生(参照图4A的检测区域A)。检测区域A被设置成在宽度方向上横跨电梯出入口的整个开口宽度、并且电梯门厅的进深方向(乘客的行进方向)上的宽度也较宽的从出入口跟前侧的电梯门厅一直延伸到出入口的矩形形状，该矩形形状的面积以能够捕捉到乘客的动作，并且让乘客能够从容地乘入电梯的方式设置。反复进行上述有无动作的判断，直到在检测区域 A内检测不到动作为止，在检测不到动作这一时间点进入到步骤3。在步骤3中，电梯门控制装置3使电梯门开始进行关闭动作，此后进入到步骤4。在步骤4中，在电梯门关闭的过程中，图像处理部6删除检测区块，使得检测区域的宽度在电梯门开放宽度的范围内，同时，图像处理部6删除检测区块以缩小检测区域，使得电梯门厅的进深方向的检测区域也与电梯门开放宽度联动地缩小(相对于横向6个检测区块和纵向5个检测区块的检测区域A，图4B的检测区域B缩小到中央部分的横向2个检测区块和纵向3个检测区块)。此后，图像处理部6在检测区域B内检测是否有朝向电梯轿厢的动作，在判定为有朝向电梯轿厢的动作时进入到步骤6。在判断为检测区域B内没有朝向电梯轿厢的动作时， 进入到步骤5。在步骤5中，电梯门控制装置3判断有无表示电梯门已经完全关闭的电梯门关闭信号。在判断为有表示电梯门已经完全关闭的电梯门关闭信号时，进入到步骤8，在判断为没有电梯门关闭信号时，返回到步骤4。在步骤6中，电梯门控制装置3使电梯门朝相反方向进行开门动作，之后进入到步马聚7 ο在步骤7中，图像处理部6使检测区块与电梯门的开放宽度联动地增加(扩大检测区域)，并判断有无检测区域内的朝向电梯轿厢的动作。在朝向电梯轿厢的动作消失后，返回到步骤3。在步骤8中，使摄像装置5和图像处理部6的电源断开。此外，对于电梯门开放宽度和检测区域宽度之间的联动，可以设置成根据在电梯门控制装置3中预先设定的电梯门的开闭速度、或者根据电梯门控制装置3的电梯门开闭信号，在经过了规定的时间后删除或增加检测区块的块数，以缩小或扩大检测区域。此外， 检测区域并不仅限于矩形，也可以设定为半圆形等。根据上述实施方式，由于在乘客或行李被夹住之前有更充分的时间来使电梯门朝相反方向打开，所以能够提高乘客的安全感。此外，由于能够减少乘客或行李与电梯门碰撞的频度，所以能够减少电梯出入口门的故障。另外，由于能够以1台摄像装置5对电梯出入口进行拍摄，能够从所拍摄到的影像信号中限定检测区域进行图像处理从而减轻图像处理的负担，提高检测灵敏度，并且能够通过简化处理来缩短处理所需的时间，削减存储器的容量等，所以能够节约成本。以下参照图5、图6和图7对类似吸尘器电线那样的绳状异物的检测方法进行说明。在图5中，以设置有绳状异物检测部20的图像处理部19取代了图1所示的设置在电梯出入口门处的图像处理部6的动作检测部17。绳状异物检测部20采用轮廓提取方式，该轮廓提取方式适于从图像数据中提取亮度急剧变化的部分以检测物体的边缘的直线部分。由绳状异物检测部20所设定的检测区域是电梯出入口处的位于电梯轿厢和电梯门厅之间的门槛部分的周围区域，随着电梯门的开闭动作在电梯门开放宽度方向上缩小或扩大。检测区域的影像信号临时性地存储在帧存储器18之后，根据与检测区域内的检测区块相对应的行处理(line processing)，从相邻的辉度值的变化程度来判断物体的边缘。从控制部13获取检测区域和检测区块块数的信息，并检测与电梯门开放宽度联动的检测区域(图7的检测区域C在横向上有6个检测区块，在纵向上有2个检测区块，检测区域D在中央部分，在横向上有1个检测区块，在纵向上有2个检测区块)。以下参照附图对图像处理部19和电梯门控制装置3的联动动作进行说明。图6是表示图5的图像处理部19和电梯门控制装置3联动地控制伴随着电梯门开闭时的安全的流程图。在步骤11中，电梯门控制装置3在接收到电梯门的全开信号时，使摄像装置5和图像处理部19的电源接通，之后进入到步骤12。在步骤12中，图像处理部19判断电梯门全开时的检测区域内有无绳状异物(参照图7A的检测区域C)。检测区域C被设置成在宽度方向上横跨电梯出入口的整个开口宽度，而在电梯门厅到电梯出入口的方向上宽度较窄的线状的一维区域。如果在检测区域C 内有无绳状异物的判断中判断为没有检测到异物，则进入到步骤13。在步骤13中，电梯门控制装置3使电梯门开始进行关闭动作，此后进入到步骤14。在步骤14中，在电梯门正在关闭的过程中，图像处理部19删除检测区块以缩小检测区域，使得检测区域的宽度在电梯门开放宽度的范围内(参照图7B的检测区域D)。此后，图像处理部19判断在上述检测区域D内有无绳状异物，在判断为有绳状异物的情况下进入到步骤16。在判断为检测区域D内没有朝向电梯轿厢的动作时，进入到步马聚15 ο在步骤15中，电梯门控制装置3判断有无表示电梯门已经关闭的电梯门关闭信号。在判断为有表示电梯门已经关闭的电梯门关闭信号时，进入到步骤23，在判断为没有电梯门关闭信号时，返回到步骤14。在步骤16中，电梯门控制装置3使电梯门停止，并且通过语音播放装置4播放“由于门槛部分检测到绳索状的异物，电梯门停止关闭动作。请马上将异物除去”那样的语音提示进行提醒，之后进入到步骤17。在步骤17中，在定时器中设定电梯门关闭动作停止的规定时间，在经过了规定时间后，进入到步骤18。在步骤18中，图像处理部19判断检测区域内有无绳状异物，在判断为已经检测不到绳状异物时，返回到步骤13，在判断为检测到绳状异物的状态仍然在持续时，进入到步骤 19。在步骤19中，电梯门控制装置3使电梯门开始进行打开动作，并进入到步骤20。
在步骤20中，图像处理部19使检测区域与电梯门的开放宽度联动地扩大，并判断在检测区域内有无绳状异物，在判断为检测区域内已经没有绳状异物时，返回到步骤13，如果判断为仍然有绳状异物存在时，进入到步骤21。在步骤21中，判断从判断为有绳状异物存在时起是否已经经过了规定的时间，在判断为还没有经过规定的时间时，返回到步骤20，在判断为已经经过了规定的时间时，进入到步骤22，向管制中心发送报警信号，并使电梯停止动作。在步骤23中，使摄像装置5和图像处理部19的电源断开。如上所述，在检测到跨越电梯门厅和电梯轿厢之间的类似吸尘器电线那样的绳状异物时，使电梯门停止关门动作，同时通过语音播放来提请注意，从而能够提高乘客的安心感。以下参照图8对采用相同的装置来实现动作检测以及绳索检测的情况进行说明。在图8中，由图像处理部21来取代图1所示的电梯出入口门处的图像处理部6。 图像处理部21被设置成能够通过操作输入部独立地设定进行动作检测的检测区域和进行绳状异物检测的检测区域，并且通过动作检测部和绳状异物检测部在各检测区域内进行检测判断。由此，通过图像处理部21能够实现检测要乘入电梯轿厢的乘客和行李的同时，检测是否有类似吸尘器电线那样的绳状异物。如所述，如果在进行检测区域的缩小或扩大时，不是通过删除或者增加一定大小的检测区块的块数来进行，而是设置成在缩小检测区域时，在不改变检测区块的块数的情况下同时缩小各个检测区块的大小，由此能够提高对动作或者绳状异物的检测灵敏度。因此，在摄像装置拍摄到的影像信号有很多噪声时，或者受到周围环境的影响而导致对比度不理想的情况下，仍然能够切实地对检测物进行检测。此外，根据如上所述的实施方式，由于在进行检测时能够将乘客乘入电梯时的急剧的动作和绳状异物被夹住的情况等与通常的电梯使用情况明确地区分开来，所以不会对通常的电梯使用状况作出错误检测，从而不会导致运行效率下降。此外，通过提高检测灵敏度和简化处理方法，能够缩短处理所需的时间，减少存储器的容量，从而能够使维修和保养变得更为简便。
权利要求
1.一种安全电梯，在电梯出入口设置有摄像装置，对电梯门的开闭进行监视，所述安全电梯的特征在于，具有电梯门控制装置，其控制所述电梯门的开闭；以及图像处理部，其根据所述摄像装置的影像信号确定检测区域，并对检测物进行检测，所述安全电梯能够随着所述电梯门的开闭来改变所述检测区域的大小。
2.根据权利要求1所述的安全电梯，其特征在于，根据伴随着所述电梯门开闭的开口宽度来决定所述检测区域的大小。
3.根据权利要求1所述的安全电梯，其特征在于，随着所述电梯门开闭时的开口宽度变小而缩小所述检测区域。
4.根据权利要求1所述的安全电梯，其特征在于，所述检测区域被划分成多个检测区块，随着所述电梯门的开闭来改变所述检测区块的块数。
5.根据权利要求1所述的安全电梯，其特征在于，所述检测区域被划分成多个检测区块，在开口宽度随着所述电梯门的开闭而变小时， 在不改变所述检测区块的块数的情况下缩小所述检测区域。
6.根据权利要求1所述的安全电梯，其特征在于，所述摄像装置设置在所述电梯出入口的上部，所述检测区域被设置成从电梯门厅到所述电梯出入口的方向上的宽度都较宽的矩形形状。
7.根据权利要求1所述的安全电梯，其特征在于，所述摄像装置设置在所述电梯出入口的上部，所述检测区域被设置成从电梯门厅到所述电梯出入口的方向上的宽度都较窄的一维区域。
8.根据权利要求1所述的安全电梯，其特征在于，所述检测区域能够被分别设定成从电梯门厅到所述电梯出入口的方向上的宽度都较宽的矩形形状、和从电梯门厅到所述电梯出入口的方向上的宽度都较窄的一维区域。
9.根据权利要求1所述的安全电梯，其特征在于，电梯门控制装置根据所述图像处理部的检测结果来控制所述电梯门的开闭。
10.根据权利要求1所述的安全电梯，其特征在于，电梯门控制装置根据所述图像处理部的检测结果来控制所述电梯门的从全开状态到完全关闭的过程中的停止动作或者反向打开动作。
全文摘要
本发明提供一种安全电梯。在电梯出入口处有效地检测乘客的动作和绳状异物，强化安全性，减少电梯门附近的事故，消除妨碍电梯运行效率的因素，同时使维修和检查作业变得更为简便。在本发明的安全电梯中，在电梯出入口设置有摄像装置(5)，以对电梯门的开闭进行监视，该安全电梯具有电梯门控制装置(3)，控制电梯门的开闭；以及图像处理部(6)，其根据摄像装置(5)的影像信号确定检测区域，并对检测物进行检测，该安全电梯能够随着电梯门的开闭来改变检测区域的大小。
文档编号B66B13/14GK102241354SQ20111012859
公开日2011年11月16日 申请日期2011年5月13日 优先权日2010年5月14日
发明者关根英则, 冈田高广, 山下大辅, 有川康之, 薮内达志 申请人:株式会社日立制作所