空間計測システム及び計測方法、並びに昇降機制御システム
【課題】レーザセンサを用いて監視領域を計測して人や荷物（物体という）の存在状況を監視することで、監視領域へ物体が進入することができるかを判断する。
【解決手段】監視領域にレーザセンサにてレーザ光を照射して監視領域から測距データを得るレーザ監視装置と、特定する物体の三次元のサイズを大きさ毎に複数に区分して予め登録しておく物体認識データベースと、レーザ監視装置によって得られた監視領域の測距データについて、監視領域の背景データとの差分を取って、物体の三次元のデータを算出する検知部と、検知部で算出された物体データと、物体認識ＤＢに登録された物体のサイズとを照合する判断部とを有し、判断部は、照合の結果、検知された物体の大きさが、物体認識ＤＢに登録された特定物体サイズを超えていると判断した場合、その旨を示す情報を出力する。
【解決手段】監視領域にレーザセンサにてレーザ光を照射して監視領域から測距データを得るレーザ監視装置と、特定する物体の三次元のサイズを大きさ毎に複数に区分して予め登録しておく物体認識データベースと、レーザ監視装置によって得られた監視領域の測距データについて、監視領域の背景データとの差分を取って、物体の三次元のデータを算出する検知部と、検知部で算出された物体データと、物体認識ＤＢに登録された物体のサイズとを照合する判断部とを有し、判断部は、照合の結果、検知された物体の大きさが、物体認識ＤＢに登録された特定物体サイズを超えていると判断した場合、その旨を示す情報を出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空間計測システム及び計測方法、並びに昇降機制御システムに係り、特に、レーザセンサを用いて昇降機の乗りかご等の空間領域を計測することにより、その領域内の物体の存在状況や密度から利用状況を監視して、快適な利用状態を確保することが可能な空間計測システム及び計測方法、昇降機制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
昇降機の乗りかごの空間領域や各階の待ち人数を監視して、昇降機の運行制御をする技術がいろいろと提案されている。例えば、特許文献１には、昇降機の運行において利用者が昇降機に乗れずに待ち時間が過長になることを解消するために、中間階にいる利用者の待ち時間と優先ランクなどの個人情報に対応させて昇降機の運行制御をして、昇降機が到来したときに利用者が安全に乗れることを自動確保するという技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３３００６２号公報
【特許文献２】特開２００９−８５９２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の技術は、中間階にいる昇降機乗り待ち時間が長い昇降機利用者が、自分呼び登録した優先ランクや待ち時間により、乗りかごの負荷センサの満員設定を下方向に自動調節し、途中の呼び階に応じるときに新満員設定により自動的に乗り制約でき、非通常の運転で昇降機が利用者のいる階に来たときに確実に乗れることを自動的に確保させて運行制御するものの、実際に昇降機の乗りかごにおける利用状況（乗りかごの占有率）を的確に把握できないと言う問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、レーザセンサを用いて監視領域を計測して人や荷物（物体という）の存在状況を監視することで、監視領域へ物体が進入することができるかを判断することを可能とする空間計測システム及び計測方法を提供することにある。
本発明の目的は、レーザセンサを用いて監視領域としての昇降機の乗りかご内を計測して物体が占める割合を検知し、この割合に基づいて乗りかごの通過又は停止を制御し、乗りかごの積載重量に余裕がある場合でも待ち利用者がいる呼び階を通過させるように乗りかごを制御することで、乗りかご内の利用者の快適な利用状態を確保することを可能とする昇降機制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る空間計測システムは、好ましくは、レーザセンサを用いて監視領域における物体を検知して、該物体が監視領域の空間を占める状況を計測する空間計測システムであって、
該監視領域にレーザセンサにてレーザ光を照射して、該監視領域から測距データを得るレーザ監視装置と、特定する物体の三次元のサイズを複数に区分して予め登録しておく物体認識データベース（ＤＢ）と、該レーザ監視装置によって得られた監視領域の測距データについて、該監視領域の背景データとの差分を取って、物体の三次元のデータを算出する検知部と、該検知部で算出された物体データと、該物体認識ＤＢに登録された物体のサイズとを照合する判断部とを有し、該判断部は、該照合の結果、検知された物体の大きさが、該物体認識ＤＢに登録された特定物体サイズを超えていると判断した場合、その旨を示す情報を出力することを特徴とする空間計測システムとして構成される。
【０００７】
本発明に係る空間計測方法は、好ましくは、レーザセンサを用いて監視領域における物体を検知して、該物体が監視領域の空間を占める状況を計測する空間計測方法であって、
レーザ監視装置を用いて、該監視領域にレーザセンサにてレーザ光を照射して該監視領域から測距データを得るステップと、該レーザ監視装置によって得られた監視領域の測距データについて、該監視領域の背景データとの差分を取って、物体の三次元のデータを算出する検知ステップと、該検知ステップで算出された物体データと、特定する物体の三次元のサイズを複数に区分して予め登録しておく物体認識データベース（ＤＢ）に登録された物体のサイズとを照合する判断ステップを有し、該判断ステップで該照合の結果、検知された物体の大きさが、該物体認識ＤＢに登録された特定物体サイズを超えていると判断した場合、その旨を示す情報を出力することを特徴とする空間計測方法として構成される。
【０００８】
本発明に係る昇降機制御システムは、好ましくは、ある階からの乗りかごの呼び要求に応じて、該呼び階に昇降機を停止又は通過するように制御する昇降機制御システムであって、
該乗りかご内の重量を監視する重量監視部と、呼び階からの要求に対して応答する呼び応答部と、該重量監視部による乗りかごの監視状況、及び該呼び階からの要求に対する該呼び応答部からの情報によって該呼び階に対する該昇降機の停止及び通過を制御する制御部と、
該乗りかご内を監視領域として、複数のレーザセンサよりレーザ光を照射して該監視領域から測距データを得るレーザ監視装置と、
特定する物体の三次元のサイズを複数に区分して予め登録しておく物体認識データベース（ＤＢ）と、
該レーザ監視装置によって得られた監視領域の測距データについて、該監視領域の背景データとの差分を取って、物体の三次元のデータを算出する検知部と、
該検知部で算出された物体データと、該物体認識ＤＢに登録された物体のサイズとを照合する判断部とを有し、該判断部は、該照合の結果、検知された物体の大きさが、該物体認識ＤＢに登録された特定物体サイズを超えていると判断した場合、その旨を示す情報を該制御部へ送り、
該制御部は、呼び階からの要求があってかつ該重量監視部による乗りかごの重量に余裕があっても、該昇降機を呼び階に停止させずに通過させるように制御することを特徴とする昇降機制御システムとして構成される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の空間計測システム及び計測方法よれば、レーザセンサにより監視領域である空間計測をすることで、監視領域内の物体の存在状況を監視し、監視領域へ物体が進入することができるかを判断することができる。
また、本発明の昇降機制御システムによれば、乗りかごの積載重量と空き空間（利用密度）を統合して制御することにより、たとえ重量的には乗りかごに乗れる余地があっても、既に乗りかご内にいる利用者及び荷物等によって乗りかごの空き空間の余裕が無い又は少ないと判断したときは、利用者が呼び階で待っていてもその階を通過させることで、乗りかご内の利用者の快適な状態を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一実施例による空間計測システムの構成を示す図。
【図２】一実施例による昇降機制御システムの構成を示す図。
【図３】一実施例における乗りかご内を上から見た空間計測の様子を示す図。
【図４】一実施例における乗りかご内を側面から見た空間計測の様子を示す図。
【図５】一実施例による昇降機の制御動作を説明するためのフローチャート。
【図６】一実施例による人のサイズを判定する処理動作を説明するためのフローチャート。
【図７】一実施例における物体のサイズを認識する物体認識データＤＢの構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、一実施例による空間計測システムの構成を示す。
空間計測システムは、複数（図示では３つ）のレーザ監視装置１０と、空間計測装置１１を備えて構成される。複数のレーザ監視装置１０は、昇降機の乗りかご内のそれぞれ異なる場所（例えば乗りかごの天井の３隅）に設置されたレーザセンサ１０２と、乗りかご内の所定の領域（レーザが照射される領域を監視領域という）にレーザを照射して、レーザセンサ１０２によって、人や荷物等（以下これらを含めて物体という）及び監視領域の背景の測距データを取得するレーザ制御部１０３を有する。レーザ制御部１０３は、レーザセンサ１０２から例えば分解能０．２５°毎に測距データを得る。レーザ制御部１０３は、各レーザセンサ１０２の監視領域の前方２７０°の範囲を０.２５°刻みのフレームにて角度を変えながら物体までの距離を経時的に測距して、その測距データを空間計測装置１１へ順次送る。
【００１２】
空間計測装置１１は、検知部１１２、判断部１１３、データベース（ＤＢ）１１４、及び入出力インターフェース（ＩＦ）部１１５を有して構成される。空間計測装置１１は、例えばサーバのようなコンピュータで構成され、ハードウェアとして、プログラムを実行するプロセッサ（ＣＰＵ）や、測距データや物体の位置に関係する種々のデータを記憶するＤＢ１１４を形成する記憶装置を有する。ＣＰＵでアプリケーションプログラムを実行することで、測距データを用いて物体を検知する検知部１１２や、検知された物体が予め定めた何れの物体サイズかを判断する判断部１１３の機能が実現される。（なお、検知部１１２及び判断部１１３の機能動作については後で詳述する。）ＤＢ１１４には、特定の物体名とそのサイズの関係を登録した物体認識データＤＢ（図７参照）が形成される。入出力ＩＦ部１１５は、昇降機監視装置２の入出力ＩＦ部２０４に接続され、空間計測装置１１での物体の判断結果を昇降機の制御に反映する。なお、図示していないが、入出力ＩＦ１１５には、入力器や表示器等の入出力機器が接続される。
【００１３】
ここで、空間計測装置１１の検知部１１２と判断部１１３の機能について、詳しく説明する。
検知部１１２は、各レーザセンサ１０２から得られた測距データについて、予め取得される背景のデータ（無人状態の監視領域の測距データ）と、その後逐次得られる物体の存在する可能性のある測距データの差分を取って、現に存在する物体のデータを算出する。また、検知部１１２は、監視領域内にある物体を認識するため、レーザ制御部１０３を介して３つのレーザレーザ１０２から得られた各測距データを１つのデータに統合処理をする。これは、各レーザセンサからの測距データを重ね合わせて各レーザセンサを原点とした１つ（x，ｙで示される）極座標系データに変換する処理である。例えば、フレーム毎に任意の座標を原点とし、その原点からの各レーザセンサの座標、及びセンサの傾き（ピッチ角、ロール角、ヨー角）を考慮した座標を計測ポイントデータに変換することで、複数のレーザセンサで計測している空間を１つの座標系に統合することができる。これにより、監視領域（乗りかご内部）においてレーザセンサでの測距データのズレや不一致をキャリブレーション（補正）した測距データを得ることができる。なお、背景データとの差分を取って物体のデータを得ること、及び複数のレーザセンサからの測距データを統合処理することについては、例えば特許文献２に記載されている。
【００１４】
判断部１１３は、検知部１１２による物体の検知データを用いて、物体認識データＤＢのデータと照合することで、監視領域内における占有状態から空き空間の度合い（物体の利用密度）を判断する。空間に物体の存在位置が検知されても、新たな物体が進入できるだけの設定空間がある場合を空き空間への乗込み可能と判断され、設定空間以上の空きが検知されない場合、空き空間への乗込み不可能と判断される。判断部１１３による判断結果は、入出力ＩＦ部１１５を介して、昇降機監視装置２の入出力ＩＦ部２０３へ送られる。
【００１５】
図７を参照して、物体認識データＤＢの構成について説明する。物体認識データＤＢは、コードに対応して、特定する物体名、特定する物体サイズ（縦×横×高）、物体の利用密度（割合）及び空間の目安のデータを記憶する。
ここで、監視領域内における占有状態から空き空間の割合（利用密度）の算出、及び利用密度に基づく乗りかごへの搭乗の判断について説明をする。
【００１６】
[算出例１]
物体の利用密度の算出について、対象となる「乗りかごの容積Ｘ、物体の体積Ｙ」から式（１）により空間値を算出し、式（２）により割合（％）を算出する。
【００１７】
空間値＝（乗りかごの容積Ｘ−物体の体積Ｙ）÷（乗りかごの容積Ｘ） 式（１）
利用密度＝（１−空間値）×１００％ 式（２）
人を検知する際に用いられ標準的なサイズ（縦×横/cmにて、例えば、６０ｃｍ四方）を用いて、例えば、乗りかごの定員を１６人乗りとすれば、乗りかごの四角一辺を４人として、乗りかごの縦×横のサイズを求める。
なお、式（１）の乗りかごの容積Ｘと物体の体積Ｙについて、利用者が乗りかご内に立って乗ることから高さ方向の空間サイズ（１９０ｃｍ）は一律条件とし、縦×横のサイズから空間値、及び利用密度[％]を算出する。これは、コード４０（１６人分空間）の特定サイズに相当し、縦（４人分×６０ｃｍ）×横（４人分×６０ｃｍ）＝２４０×２４０ｃｍ（乗りかごの容積Ｘに相当（但し、高さ方向の空間サイズ（１９０ｃｍ）は一律条件）が求められる。
【００１８】
ここから、空間値、及び割合[％]を算出すると、例えば、コード２０（４人分空間）の特定サイズは、縦×横＝１３０×１３０ｃｍ（物体の体積Ｙ相当、但し、高さ方向の空間サイズ（１９０ｃｍ）は一律条件）、式（１）より空間値≒０．７１（（２４０×２４０ｃｍ）−（１３０×１３０ｃｍ））÷（２４０×２４０ｃｍ））となり、式（２）より割合≒２９％（（１−０．７１）×１００％）となる。
【００１９】
同様にしてコード３０（８人分空間）の特定サイズは、縦×横＝１８０×１８０ｃｍ（物体の体積Ｙ相当、同条件）、式（１）より空間値≒０．４４（（２４０×２４０ｃｍ）−（１８０×１８０ｃｍ））÷（２４０×２４０ｃｍ））となり、式（２）より利用密度≒５６％（（１−０．４４）×１００％）となる。
【００２０】
そして、コード３６（１２人分空間）の特定サイズは、縦×横＝２４０×１８０ｃｍ（物体の体積Ｙ相当、同条件）、式（１）より空間値≒０．２５（（２４０×２４０ｃｍ）−（２４０×１８０ｃｍ））÷（２４０×２４０ｃｍ））となり、式（２）より割合≒７５％（（１−０．２５）×１００％）となる。
上記は、乗りかごを利用するための空間割合が、利用者４〜５人では２９[％]、８人では５６[％]、１２人では７５[％]必要であることを意味している。
【００２１】
例えば、物体認識ＤＢ（図７）に示される割合％は、
コード１０，１１：利用空間目安２人分空間の場合は、利用密度を１４[％]
コード２０〜２２：利用空間目安４〜５人分空間の場合は、利用密度を２９[％]
コード３０〜３２：利用空間目安８人分空間の場合は、利用密度を５６[％]
コード３５：利用空間目安１０人分空間の場合は、利用密度を７２[％]
コード３６，３７：利用空間目安１２人分空間の場合は、利用密度を７５[％]
コード３８，３９：利用空間目安１４人分空間の場合は、利用密度を８３[％]
コード４０〜４２：利用空間目安１６人分空間の場合は、利用密度を９４[％]
として算出される。
物体認識データＤＢの利用密度を参照して、新たな物体の進入（人の搭乗）の可否の判断がされる。
【００２２】
次に、物体認識データＤＢによる物体を特定するサイズの利用と、利用密度を参照して人の搭乗の可否を判断する例について説明をする。
空き空間の判断処理（図６のＳ６０３）において、物体データと物体認識データＤＢとのデータとを照合し、物体サイズ（縦×横×高）に基づいて物体が特定されるが、乗りかごに対する利用者の搭乗の可否判断は、乗りかご内に存在する個々の物体のサイズを判断するため、物体認識データＤＢの物体の利用密度を用いて加算し総和値を求める。
【００２３】
[算出例２]
例えば、乗りかごに既搭乗者８人がいる場面で、搭乗への空き空間の割合を求めると、搭乗者８人が乗りかごにて占めるサイズの組み合わせは、（a）１＋７人、（b）２＋６人，（c）３＋５人、（d）４＋４人分であると推察される。
この時の利用密度は、各々(a)６.３＋４４.１％，(b)１２.６＋３７.８％，(c)１８.９＋３１.５％，(d)２５.２＋２５.２％となり、何れも既搭乗者が５０.４％の割合で空間を占めており、残りの空き空間の割合がおおよそ半分残りであることが分かる。
【００２４】
この利用済空間の割合について利用密度を利用して加算し、総和値を求める作用によって、乗りかごに占める空き空間の割合が把握できるので、空き空間判断処理の当初の（利用密度が２人以下の比較的空き空間の割合が少ない）状態から、速やかに搭乗可否の判断をすることができる。
本処理は、通常的に乗りかごへの乗降後にドアが閉じられる毎（契機）に実行されるので、昇降機の移動動作中に、ある階から呼び階をされた場合においても、速やかに昇降機の停止を制御することができる。
搭乗の可否判断とは、具体的には人が搭乗できる空き空間の有無の監視である。
【００２５】
本発明では少なくとも２人分以上が搭乗するサイズの空間が有ることを条件としており、２人分の空間有りと判断された場合は、さらに４人分の空間が検知される可能性有りの状態として、さらに大きい空き空間を検知するために特定サイズ（縦×横）（高さは前述の通り一定値扱い）を大きいサイズのコードを更新するように機能する。
【００２６】
[算出例３]
乗りかごの定員を１６人乗りとすれば、式（１）、式（２）より、各人数が占める空間の割合を１人分の利用密度（６.３％）から計算すると、２人分（１２.６％）、４人分（２５％）、８人分（５０％）、１２人分（７５％）、１４人分（８７.５％）、１６人分（１００％）となる。
例えば、既に乗りかごに１２人が搭乗しており、残りの空き空間に４人の搭乗を想定した場合、利用密度として空間に占める割合は、乗りかご内に点在する１２人分の割合の総和値であり、利用密度２人の面（縦×横）１２.６％が６面分存在するとして、(a)７５.６％、同４人の面（縦×横）２５％が３面分存在するとして、(b)７５％が求められ、残りの空き空間がおおよそ２５％（１００―７５％）であることが分かる。
【００２７】
[算出例４]
一方、物体認識データＤＢ（図７）に設定された１２人分の利用密度の７５％も、これに近似している。さらに、物体認識データＤＢを参考に各々の利用密度を計算して見ると、利用密度２人の面（縦×横）１４％が６面分存在するとして、(a)’８４％、同４人の面（縦×横）２９％が３面分存在するとして、(b)’８７％を求められる。実際の呼び階による搭乗への可否判定は、物体認識データＤＢの値が参照され、空間の割合を１人分の利用密度から求めた値よりも厳しい条件から判断される。
この場合の具体的な空き空間による搭乗可能な利用密度は１３〜１６％であり、物体認識データＤＢからは、２人分の空間が有り搭乗可能と判断されて昇降機の停止が制御される。
この物体認識データＤＢに設定された利用密度は、学習機能を設けて経時的に実施される昇降機の制御から値をダイナミックに更新することもできるであろうし、変形をして実施することが可能である。
【００２８】
図２は、昇降機制御システムの構成を示す。
昇降機が設置された建物の各階には、利用者７が操作する呼びボタン２０８、及び満員・通過等を表示する表示器２０９が設置されている。昇降機制御装置２は、乗りかごの重量を監視する重量監視部２０１、乗りかごのドア開閉を監視するドア開閉監視部２０２、各階に設置された呼びボタン２０８からの呼び信号を受ける呼び応答部２０３、他の昇降機からの情報や空間計測装置１１の入出力ＩＦ部１１５からの情報を受ける入出力ＩＦ部２０４、各部２０１〜２０４の信号を受け、表示器２０９や昇降機の停止及び昇降を制御する制御部２０５、を有して構成される。
【００２９】
利用者７は、何れの階で昇降機に乗る際に呼びボタン２０８を押すと、呼びボタン２０８の押された階の情報は呼び応答部２０３に登録される。また、レーザ監視装置１０は、レーザセンサ１０２によって監視領域である昇降機の乗りかご内の物体の存在を常時監視して監視領域の空間を測距している。空間計測装置１１の検知部１１２は、複数の監視部からの測距データを得て、判断部１１３により乗りかご内の物体の空間密度を判断する。
【００３０】
制御部２０５は、呼び応答部２０３からの信号に対して、乗りかごの重量監視部２０１からの信号（積載重量の検知結果）、及び空間計測装置１１からの乗りかご内の空間の判断情報を用いて、乗りかごの階通過又は停止の指令を出す。制御部２０５は、利用者に昇降機の運行状況を伝えるために、各階の表示器２０９に満員/通過表示を表示する。
【００３１】
監視領域（乗りかご）の空間計測を実施する主な条件は、（１）利用者により乗りかごを所在階に呼ぶため、呼び登録した場合、（２）所在階へ到来した乗りかごに利用者が乗込み、扉が閉じた場合、及び利用者が行き先階を指定するため、行き先登録した場合、（３）複数の昇降機の設置環境では、何れかの昇降機のリンクから呼び登録された場合、（４）指定階への運転、及び通過階指定済の昇降機へ呼び登録された場合などである。
本発明は、乗りかごの積載重量に拘わらず、乗りかご内の空間状態をレーザセンサで検知することで、昇降機の停止又は移動制御を行う。これについては、図５〜６を参照して後述する。
【００３２】
図３及び図４は、昇降機の乗りかご内を上及び側面から見た空間計測の様子を示す。
乗りかご３０は、出入口３０１及び操作盤３０３を備え、更に天井の３隅には３つのレーザセンサ１０２が設置されている。３０５は利用者、３０６は荷物を示す。
レーザセンサによる空間計測範囲は、レーザセンサＡの測距範囲３０７、レーザセンサＢの測距範囲３０８、レーザセンサＣの測距範囲３０９である。これら３つのレーザセンサによって、乗りかご４０内に利用者３０５や荷物３０６が占める利用密度を監視して、空間を計測する。
【００３３】
本実施例では、乗りかご３０内の空間における物体をレーザセンサ１０２によって計測するために、監視領域にトリックス状の検索グリッド３０４を設定して、検索グリッド３０４内に存在する物体を検知することで、空間の利用密度を検知することができる。
本実施例において、乗りかご内の空間計測の場合、限られた空間に乗り込め、昇降機として機能するため、想定される条件などがある。例えば、（ａ）空間（乗りかご）への乗込みには定員設定。（ｂ）空間（乗りかご）には、積載重量制限があり、これを超える場合は、警告やメッセージが発せられる、若しくは、乗りかごの昇降動作が制限。（ｃ）空き空間への乗込み可否判断においては、人を検知する際に用いられる標準的なサイズ（縦×横/cmにて、例えば、６０ｃｍ四方）の空き空間が有ることで、人が１人、存在できる空間が有ることなどであり、これを基準とした判断をする。
【００３４】
本実施例の場合、空間（乗りかご）へ、人１人が乗込んだことを考慮した空き空間スペースは、少なくとも５０ｃｍ四方が必要であるが、実際は１人分の空き空間では、積載重量制限上の余裕は少ない状況が想定され、利用者の呼び階への要求に対応する際は、少なくとも２人が乗込みすることが可能な空き空間（例えば、縦×横×高/cmにて２人分（縦長）空間では６０×１２０×１９０ｃｍ、２人分（横長）空間では１２０×６０×１９０ｃｍ）が有ることが必要と考えから、空間計測における検索グリッド３０４の設定値としては、人を検知する際に用いられる標準サイズとして、物体識別データＤＢ（図７）のコード１０〜４０に示す特定サイズ（縦×横×高/cm）を設定する。空き空間計測における検索グリッド３０４のサイズは、認識する物体に基づいて設定することが可能であり、その利用によって最適な設定をすることができる。
【００３５】
次に、図５を参照して、昇降機制御システムにおける昇降機の制御動作について説明する。
まず、利用者が乗りかごに乗る時に呼びボタン２０８を押すと、呼び応答部２０３は、呼びボタンの押下により呼び階ありの信号を得て（Ｓ５０１）、呼びボタン２０８が押された階の登録をする（Ｓ５０２）。一方、呼び階ボタンが押されずに呼び階無しの場合は、乗りかごの出入口のドア開閉動作を監視する（Ｓ５０３）。
【００３６】
Ｓ５０３にて物体の乗りかごへの乗込みを出入口のドア監視にて開閉有りの場合、又はステップＳ５０２にて呼び階登録が完了後の場合で、出入口のドア開閉動作検知から昇降機の乗りかご内への物体の乗込みのため経時的な空き空間計測をする（Ｓ５０４）。出入口のドア開閉無しの場合は、呼び階信号の有無の監視（Ｓ５０１）への遷移する（Ｓ５０３）。
【００３７】
空き空間計測（Ｓ５０４）では、検知部１１２による動作処理として、乗りかご内への物体の乗込みのため経時的な空き空間計測から、空き空間の判断（Ｓ５０５）を行う。空き空間の判断（Ｓ５０５）では、空間計測装置１１による乗りかご内の人と物の占める割合を判断する。この処理については、図６を参照して後で詳述する。
【００３８】
空き空間の判断（Ｓ５０５）の結果、空き空間有りの場合は、重量監視部２０１による重量・定員の判断（Ｓ５０６）へ遷移し、空き空間が無しの場合は、表示器２０９に「満員／通過」を表示する（Ｓ５０８）。一方、空き空間の判断（Ｓ５０５）の結果、空き空間有りの場合で、乗りかご空間への物体の乗込みを想定した場合、重量監視部２０１による重量・定員の判断をして、乗りかご内の重量が規定内と判断した場合は、呼び階リクエストの有無の判断（Ｓ５０７）へ遷移する。
【００３９】
先の重量・定員の判断（Ｓ５０６）で重量が規定内と判断した場合において、利用者による呼びボタンの信号により呼び応答部２０３が呼び登録有りと判断した場合、物体の乗込みのための停止を判断して、制御部２０５は乗りかごの停止を制御する（Ｓ５１０）。また、呼び応答部２０３が呼び登録無と判断した場合は、物体の乗込みが不要のため、制御部２０５は昇降機の通過を制御して、表示器２０９に「満員／通過」を表示する（Ｓ５０８）。
【００４０】
先の空き空間判断（Ｓ５０５）において、空き空間有りから空き空間無と判断した場合、または先の重量・定員の判断（Ｓ５０６）において、重量が規定超と判断した場合、さらに、先の呼び階リクエスト有無の判断（Ｓ５０７）において呼び登録無しにより通過を判断した場合、各階の表示器２０９に「満員／通過」を表示する（Ｓ５０８）。
利用者のボタン押による呼び登録（Ｓ５０２）により、先の判断（Ｓ５０７）にて呼び登録有り、物体の乗込みのための停止を判断した場合は、制御部２０５は乗りかごの停止制御をする。なお、制御部２０５は、表示器２０９に「満員／通過」を表示する時には、併せて乗りかごの通過を制御する（Ｓ５０９)。
【００４１】
次に、本発明に特徴的な、乗りかご内の監視による空き判断の処理（Ｓ５０５）について説明する。
ある階で待っている人を乗りかごに新たに乗せるかの判断は、空間計測装置１１におけるレーザセンサによる測距データを用いた物体の検知及び判断に基づいて行われる。
乗りかご内の物体の存在状況をレーザセンサによる測距データを取得して、予め取得される背景データと物体が存在している空間の差分を取り、少なくとも人（利用者）が２人以上乗込める空間の有無を判定する。その空間の有無は、物体認識データＤＢ（図７）に登録された、物体の特定サイズ（縦×横×高）[ｃｍ]を以て判定する。
【００４２】
実際の乗りかごには、物体が点在するため乗りかご全体から見た場合の搭乗可能な空き空間の割合は、最初に点在する物体が利用する利用密度の総和値が求められることが必要である。そこで、点在する各物体のサイズから空間への割合を認識データＤＢ（図７）に登録された利用密度[％]を用いて加算して総和値を求め、全体から減じることで搭乗可能な空き空間の割合を把握する。
この方法については、物体データと物体認識データＤＢ（図７）のデータ照合による処理（図６）にて詳しく説明をする。
【００４３】
図６を参照して、空き空間の判断処理（Ｓ５０５）の動作について詳しく説明する。
本判断処理に際して、空間計測装置１１は予め乗りかご内の背景データ（無人の空間）を取得して、ＤＢ１１４内に保管しておく。
まず、空間計測装置１１の検知部１１２は、レーザ監視装置１０の各レーザセンサ１０２によって乗りかご内を計測した測距データを取得する（Ｓ６０１）。そして、取得した測距データと、予めＤＢ内に取得しておいた背景データとの差分を計算して、乗りかご内の物体を検知する（Ｓ６０２）。
【００４４】
検知された物体のデータは三次元データであり、人や荷物等の物体のデータを含んでいる。この物体データと、物体認識データＤＢ（図７）に予め登録された物体の特定サイズ（縦×横×高）[ｃｍ]を照合する。
物体データの照合に関して、乗りかご内の空間が物体で満たされていない（条件成立して空間に余裕が有る）場合は、利用密度[％]について総和値を求めながら、そこに存在する空き空間の割合有りを認識するＳ６０４遷移して特定サイズの大きさから物体の特定サイズ（縦×横×高）を、最初は小さな空間（図７のコード１０）から大きな空間へ（コード９１へ向かって）更新するように順次遷移（Ｓ６０５）させながら制御される。
【００４５】
一方、特定サイズにて物体の密度が満たされている場合（条件不成立で空間に余裕が無い）場合は、利用密度[％]について総和値を求めながら、そこに存在する空き空間の割合不足を認識するＳ６０６へ遷移する（Ｓ６０３）。
ステップＳ６０３の照合により、物体認識データＤＢ（図７）の利用密度[％]の総和値から、乗りかごにおける空き空間の割合に対して余裕有り（搭乗可）、若しくは、乗りかごにおける空き空間の割合が不足した（搭乗不可）を認識する（Ｓ６０４）。
【００４６】
ステップＳ６０４で利用密度[％]の総和値から、そこに存在する空き空間の割合に余裕有り（搭乗可）の認識後に物体の特定サイズ（縦×横×高）を大きいサイズ（コード１１）へ順次更新して（Ｓ６０５）、処理ステップＳ６０３へ戻る。照合判断の処理（Ｓ６０３）において、例えば、２人分の空間有りの場合は、さらに４人分の空間が検知される可能性ありの状態で、さらに大きい空間を検知するために特定サイズ（縦×横×高）を大きいサイズ（コード２０）へ更新する。
【００４７】
一方、ステップＳ６０４で利用密度[％]の総和値から、乗りかごにおける空き空間の割合が不足した（搭乗不可）との認識後に判定する特定サイズにて物体の密度が満たされている場合（条件不成立で空間に余裕が無い）には、乗りかごが満員又は新たな人数分以上の人の乗込み空間が無いため乗込み不可（通過）と判定する（Ｓ６０６）。
乗りかごの通過の場合には、通過階に設置された表示器２０９に「満員／通過」の表示をする。
【００４８】
ここで、搭乗可否の認識について、昇降機が移動動作や停止（ドアの改変を伴う）を繰り返すことで、変化する状況に対して利用済み空間の総和値から空き空間の割合を経時的に加減して認識することで、呼び階リクエスト有無の判断（Ｓ５０７）において、停止判断を容易にすることができる。
【００４９】
このようにして、検知部１１２が検知した物体データの実際のサイズと、物体認識データＤＢ（図７）内の特定サイズ（縦×横×高）とを順次照合し、実際の物体サイズが、物体認識データＤＢ（図７）内の物体の特定サイズを上回るまで、上記の照合動作を続ける。照合判断の処理（Ｓ６０３）の結果、実際の物体サイズが、物体認識データＤＢ内の物体の特定サイズを上回ったら、その時のコードが示す値が乗りかご内の利用密度に対応している。
【００５０】
例えば、照合の結果、コード３１とすると、乗りかご内はスペースがありまだ人が乗れると判断してステップＳ５０６に移る。一方、コード４０の場合には、乗りかご内はスペースが無いと判断して、ステップＳ５０8へ移る。この場合、たとえ乗りかご内の重量・定員が制限以下でも、昇降機制御装置２の制御部２０５は、乗りかごが呼び階を通過するように制御する。
ステップＳ５０６に移ると、重量・定員を判定し、呼び階における乗りかごの通過／停止の制御を判定して（Ｓ５０７）、昇降機の通過又は停止を制御する（５０９）。
【符号の説明】
【００５１】
１０：レーザ監視装置 １０２：レーザセンサ １０３：レーザ制御部
１１：空間計測装置 １１２：検知部 １１３：判断部 １１４：ＤＢ １１５：入出力ＩＦ部 ２：昇降機制御装置 ２０１：重量監視部 ２０２：ドア開閉監視部 ２０３：呼び応答部 ２０４：入出力ＩＦ部 ２０５：制御部
２０８：呼びボタン ２０９：表示器 ３０：乗りかご。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空間計測システム及び計測方法、並びに昇降機制御システムに係り、特に、レーザセンサを用いて昇降機の乗りかご等の空間領域を計測することにより、その領域内の物体の存在状況や密度から利用状況を監視して、快適な利用状態を確保することが可能な空間計測システム及び計測方法、昇降機制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
昇降機の乗りかごの空間領域や各階の待ち人数を監視して、昇降機の運行制御をする技術がいろいろと提案されている。例えば、特許文献１には、昇降機の運行において利用者が昇降機に乗れずに待ち時間が過長になることを解消するために、中間階にいる利用者の待ち時間と優先ランクなどの個人情報に対応させて昇降機の運行制御をして、昇降機が到来したときに利用者が安全に乗れることを自動確保するという技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３３００６２号公報
【特許文献２】特開２００９−８５９２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の技術は、中間階にいる昇降機乗り待ち時間が長い昇降機利用者が、自分呼び登録した優先ランクや待ち時間により、乗りかごの負荷センサの満員設定を下方向に自動調節し、途中の呼び階に応じるときに新満員設定により自動的に乗り制約でき、非通常の運転で昇降機が利用者のいる階に来たときに確実に乗れることを自動的に確保させて運行制御するものの、実際に昇降機の乗りかごにおける利用状況（乗りかごの占有率）を的確に把握できないと言う問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、レーザセンサを用いて監視領域を計測して人や荷物（物体という）の存在状況を監視することで、監視領域へ物体が進入することができるかを判断することを可能とする空間計測システム及び計測方法を提供することにある。
本発明の目的は、レーザセンサを用いて監視領域としての昇降機の乗りかご内を計測して物体が占める割合を検知し、この割合に基づいて乗りかごの通過又は停止を制御し、乗りかごの積載重量に余裕がある場合でも待ち利用者がいる呼び階を通過させるように乗りかごを制御することで、乗りかご内の利用者の快適な利用状態を確保することを可能とする昇降機制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る空間計測システムは、好ましくは、レーザセンサを用いて監視領域における物体を検知して、該物体が監視領域の空間を占める状況を計測する空間計測システムであって、
該監視領域にレーザセンサにてレーザ光を照射して、該監視領域から測距データを得るレーザ監視装置と、特定する物体の三次元のサイズを複数に区分して予め登録しておく物体認識データベース（ＤＢ）と、該レーザ監視装置によって得られた監視領域の測距データについて、該監視領域の背景データとの差分を取って、物体の三次元のデータを算出する検知部と、該検知部で算出された物体データと、該物体認識ＤＢに登録された物体のサイズとを照合する判断部とを有し、該判断部は、該照合の結果、検知された物体の大きさが、該物体認識ＤＢに登録された特定物体サイズを超えていると判断した場合、その旨を示す情報を出力することを特徴とする空間計測システムとして構成される。
【０００７】
本発明に係る空間計測方法は、好ましくは、レーザセンサを用いて監視領域における物体を検知して、該物体が監視領域の空間を占める状況を計測する空間計測方法であって、
レーザ監視装置を用いて、該監視領域にレーザセンサにてレーザ光を照射して該監視領域から測距データを得るステップと、該レーザ監視装置によって得られた監視領域の測距データについて、該監視領域の背景データとの差分を取って、物体の三次元のデータを算出する検知ステップと、該検知ステップで算出された物体データと、特定する物体の三次元のサイズを複数に区分して予め登録しておく物体認識データベース（ＤＢ）に登録された物体のサイズとを照合する判断ステップを有し、該判断ステップで該照合の結果、検知された物体の大きさが、該物体認識ＤＢに登録された特定物体サイズを超えていると判断した場合、その旨を示す情報を出力することを特徴とする空間計測方法として構成される。
【０００８】
本発明に係る昇降機制御システムは、好ましくは、ある階からの乗りかごの呼び要求に応じて、該呼び階に昇降機を停止又は通過するように制御する昇降機制御システムであって、
該乗りかご内の重量を監視する重量監視部と、呼び階からの要求に対して応答する呼び応答部と、該重量監視部による乗りかごの監視状況、及び該呼び階からの要求に対する該呼び応答部からの情報によって該呼び階に対する該昇降機の停止及び通過を制御する制御部と、
該乗りかご内を監視領域として、複数のレーザセンサよりレーザ光を照射して該監視領域から測距データを得るレーザ監視装置と、
特定する物体の三次元のサイズを複数に区分して予め登録しておく物体認識データベース（ＤＢ）と、
該レーザ監視装置によって得られた監視領域の測距データについて、該監視領域の背景データとの差分を取って、物体の三次元のデータを算出する検知部と、
該検知部で算出された物体データと、該物体認識ＤＢに登録された物体のサイズとを照合する判断部とを有し、該判断部は、該照合の結果、検知された物体の大きさが、該物体認識ＤＢに登録された特定物体サイズを超えていると判断した場合、その旨を示す情報を該制御部へ送り、
該制御部は、呼び階からの要求があってかつ該重量監視部による乗りかごの重量に余裕があっても、該昇降機を呼び階に停止させずに通過させるように制御することを特徴とする昇降機制御システムとして構成される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の空間計測システム及び計測方法よれば、レーザセンサにより監視領域である空間計測をすることで、監視領域内の物体の存在状況を監視し、監視領域へ物体が進入することができるかを判断することができる。
また、本発明の昇降機制御システムによれば、乗りかごの積載重量と空き空間（利用密度）を統合して制御することにより、たとえ重量的には乗りかごに乗れる余地があっても、既に乗りかご内にいる利用者及び荷物等によって乗りかごの空き空間の余裕が無い又は少ないと判断したときは、利用者が呼び階で待っていてもその階を通過させることで、乗りかご内の利用者の快適な状態を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一実施例による空間計測システムの構成を示す図。
【図２】一実施例による昇降機制御システムの構成を示す図。
【図３】一実施例における乗りかご内を上から見た空間計測の様子を示す図。
【図４】一実施例における乗りかご内を側面から見た空間計測の様子を示す図。
【図５】一実施例による昇降機の制御動作を説明するためのフローチャート。
【図６】一実施例による人のサイズを判定する処理動作を説明するためのフローチャート。
【図７】一実施例における物体のサイズを認識する物体認識データＤＢの構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、一実施例による空間計測システムの構成を示す。
空間計測システムは、複数（図示では３つ）のレーザ監視装置１０と、空間計測装置１１を備えて構成される。複数のレーザ監視装置１０は、昇降機の乗りかご内のそれぞれ異なる場所（例えば乗りかごの天井の３隅）に設置されたレーザセンサ１０２と、乗りかご内の所定の領域（レーザが照射される領域を監視領域という）にレーザを照射して、レーザセンサ１０２によって、人や荷物等（以下これらを含めて物体という）及び監視領域の背景の測距データを取得するレーザ制御部１０３を有する。レーザ制御部１０３は、レーザセンサ１０２から例えば分解能０．２５°毎に測距データを得る。レーザ制御部１０３は、各レーザセンサ１０２の監視領域の前方２７０°の範囲を０.２５°刻みのフレームにて角度を変えながら物体までの距離を経時的に測距して、その測距データを空間計測装置１１へ順次送る。
【００１２】
空間計測装置１１は、検知部１１２、判断部１１３、データベース（ＤＢ）１１４、及び入出力インターフェース（ＩＦ）部１１５を有して構成される。空間計測装置１１は、例えばサーバのようなコンピュータで構成され、ハードウェアとして、プログラムを実行するプロセッサ（ＣＰＵ）や、測距データや物体の位置に関係する種々のデータを記憶するＤＢ１１４を形成する記憶装置を有する。ＣＰＵでアプリケーションプログラムを実行することで、測距データを用いて物体を検知する検知部１１２や、検知された物体が予め定めた何れの物体サイズかを判断する判断部１１３の機能が実現される。（なお、検知部１１２及び判断部１１３の機能動作については後で詳述する。）ＤＢ１１４には、特定の物体名とそのサイズの関係を登録した物体認識データＤＢ（図７参照）が形成される。入出力ＩＦ部１１５は、昇降機監視装置２の入出力ＩＦ部２０４に接続され、空間計測装置１１での物体の判断結果を昇降機の制御に反映する。なお、図示していないが、入出力ＩＦ１１５には、入力器や表示器等の入出力機器が接続される。
【００１３】
ここで、空間計測装置１１の検知部１１２と判断部１１３の機能について、詳しく説明する。
検知部１１２は、各レーザセンサ１０２から得られた測距データについて、予め取得される背景のデータ（無人状態の監視領域の測距データ）と、その後逐次得られる物体の存在する可能性のある測距データの差分を取って、現に存在する物体のデータを算出する。また、検知部１１２は、監視領域内にある物体を認識するため、レーザ制御部１０３を介して３つのレーザレーザ１０２から得られた各測距データを１つのデータに統合処理をする。これは、各レーザセンサからの測距データを重ね合わせて各レーザセンサを原点とした１つ（x，ｙで示される）極座標系データに変換する処理である。例えば、フレーム毎に任意の座標を原点とし、その原点からの各レーザセンサの座標、及びセンサの傾き（ピッチ角、ロール角、ヨー角）を考慮した座標を計測ポイントデータに変換することで、複数のレーザセンサで計測している空間を１つの座標系に統合することができる。これにより、監視領域（乗りかご内部）においてレーザセンサでの測距データのズレや不一致をキャリブレーション（補正）した測距データを得ることができる。なお、背景データとの差分を取って物体のデータを得ること、及び複数のレーザセンサからの測距データを統合処理することについては、例えば特許文献２に記載されている。
【００１４】
判断部１１３は、検知部１１２による物体の検知データを用いて、物体認識データＤＢのデータと照合することで、監視領域内における占有状態から空き空間の度合い（物体の利用密度）を判断する。空間に物体の存在位置が検知されても、新たな物体が進入できるだけの設定空間がある場合を空き空間への乗込み可能と判断され、設定空間以上の空きが検知されない場合、空き空間への乗込み不可能と判断される。判断部１１３による判断結果は、入出力ＩＦ部１１５を介して、昇降機監視装置２の入出力ＩＦ部２０３へ送られる。
【００１５】
図７を参照して、物体認識データＤＢの構成について説明する。物体認識データＤＢは、コードに対応して、特定する物体名、特定する物体サイズ（縦×横×高）、物体の利用密度（割合）及び空間の目安のデータを記憶する。
ここで、監視領域内における占有状態から空き空間の割合（利用密度）の算出、及び利用密度に基づく乗りかごへの搭乗の判断について説明をする。
【００１６】
[算出例１]
物体の利用密度の算出について、対象となる「乗りかごの容積Ｘ、物体の体積Ｙ」から式（１）により空間値を算出し、式（２）により割合（％）を算出する。
【００１７】
空間値＝（乗りかごの容積Ｘ−物体の体積Ｙ）÷（乗りかごの容積Ｘ） 式（１）
利用密度＝（１−空間値）×１００％ 式（２）
人を検知する際に用いられ標準的なサイズ（縦×横/cmにて、例えば、６０ｃｍ四方）を用いて、例えば、乗りかごの定員を１６人乗りとすれば、乗りかごの四角一辺を４人として、乗りかごの縦×横のサイズを求める。
なお、式（１）の乗りかごの容積Ｘと物体の体積Ｙについて、利用者が乗りかご内に立って乗ることから高さ方向の空間サイズ（１９０ｃｍ）は一律条件とし、縦×横のサイズから空間値、及び利用密度[％]を算出する。これは、コード４０（１６人分空間）の特定サイズに相当し、縦（４人分×６０ｃｍ）×横（４人分×６０ｃｍ）＝２４０×２４０ｃｍ（乗りかごの容積Ｘに相当（但し、高さ方向の空間サイズ（１９０ｃｍ）は一律条件）が求められる。
【００１８】
ここから、空間値、及び割合[％]を算出すると、例えば、コード２０（４人分空間）の特定サイズは、縦×横＝１３０×１３０ｃｍ（物体の体積Ｙ相当、但し、高さ方向の空間サイズ（１９０ｃｍ）は一律条件）、式（１）より空間値≒０．７１（（２４０×２４０ｃｍ）−（１３０×１３０ｃｍ））÷（２４０×２４０ｃｍ））となり、式（２）より割合≒２９％（（１−０．７１）×１００％）となる。
【００１９】
同様にしてコード３０（８人分空間）の特定サイズは、縦×横＝１８０×１８０ｃｍ（物体の体積Ｙ相当、同条件）、式（１）より空間値≒０．４４（（２４０×２４０ｃｍ）−（１８０×１８０ｃｍ））÷（２４０×２４０ｃｍ））となり、式（２）より利用密度≒５６％（（１−０．４４）×１００％）となる。
【００２０】
そして、コード３６（１２人分空間）の特定サイズは、縦×横＝２４０×１８０ｃｍ（物体の体積Ｙ相当、同条件）、式（１）より空間値≒０．２５（（２４０×２４０ｃｍ）−（２４０×１８０ｃｍ））÷（２４０×２４０ｃｍ））となり、式（２）より割合≒７５％（（１−０．２５）×１００％）となる。
上記は、乗りかごを利用するための空間割合が、利用者４〜５人では２９[％]、８人では５６[％]、１２人では７５[％]必要であることを意味している。
【００２１】
例えば、物体認識ＤＢ（図７）に示される割合％は、
コード１０，１１：利用空間目安２人分空間の場合は、利用密度を１４[％]
コード２０〜２２：利用空間目安４〜５人分空間の場合は、利用密度を２９[％]
コード３０〜３２：利用空間目安８人分空間の場合は、利用密度を５６[％]
コード３５：利用空間目安１０人分空間の場合は、利用密度を７２[％]
コード３６，３７：利用空間目安１２人分空間の場合は、利用密度を７５[％]
コード３８，３９：利用空間目安１４人分空間の場合は、利用密度を８３[％]
コード４０〜４２：利用空間目安１６人分空間の場合は、利用密度を９４[％]
として算出される。
物体認識データＤＢの利用密度を参照して、新たな物体の進入（人の搭乗）の可否の判断がされる。
【００２２】
次に、物体認識データＤＢによる物体を特定するサイズの利用と、利用密度を参照して人の搭乗の可否を判断する例について説明をする。
空き空間の判断処理（図６のＳ６０３）において、物体データと物体認識データＤＢとのデータとを照合し、物体サイズ（縦×横×高）に基づいて物体が特定されるが、乗りかごに対する利用者の搭乗の可否判断は、乗りかご内に存在する個々の物体のサイズを判断するため、物体認識データＤＢの物体の利用密度を用いて加算し総和値を求める。
【００２３】
[算出例２]
例えば、乗りかごに既搭乗者８人がいる場面で、搭乗への空き空間の割合を求めると、搭乗者８人が乗りかごにて占めるサイズの組み合わせは、（a）１＋７人、（b）２＋６人，（c）３＋５人、（d）４＋４人分であると推察される。
この時の利用密度は、各々(a)６.３＋４４.１％，(b)１２.６＋３７.８％，(c)１８.９＋３１.５％，(d)２５.２＋２５.２％となり、何れも既搭乗者が５０.４％の割合で空間を占めており、残りの空き空間の割合がおおよそ半分残りであることが分かる。
【００２４】
この利用済空間の割合について利用密度を利用して加算し、総和値を求める作用によって、乗りかごに占める空き空間の割合が把握できるので、空き空間判断処理の当初の（利用密度が２人以下の比較的空き空間の割合が少ない）状態から、速やかに搭乗可否の判断をすることができる。
本処理は、通常的に乗りかごへの乗降後にドアが閉じられる毎（契機）に実行されるので、昇降機の移動動作中に、ある階から呼び階をされた場合においても、速やかに昇降機の停止を制御することができる。
搭乗の可否判断とは、具体的には人が搭乗できる空き空間の有無の監視である。
【００２５】
本発明では少なくとも２人分以上が搭乗するサイズの空間が有ることを条件としており、２人分の空間有りと判断された場合は、さらに４人分の空間が検知される可能性有りの状態として、さらに大きい空き空間を検知するために特定サイズ（縦×横）（高さは前述の通り一定値扱い）を大きいサイズのコードを更新するように機能する。
【００２６】
[算出例３]
乗りかごの定員を１６人乗りとすれば、式（１）、式（２）より、各人数が占める空間の割合を１人分の利用密度（６.３％）から計算すると、２人分（１２.６％）、４人分（２５％）、８人分（５０％）、１２人分（７５％）、１４人分（８７.５％）、１６人分（１００％）となる。
例えば、既に乗りかごに１２人が搭乗しており、残りの空き空間に４人の搭乗を想定した場合、利用密度として空間に占める割合は、乗りかご内に点在する１２人分の割合の総和値であり、利用密度２人の面（縦×横）１２.６％が６面分存在するとして、(a)７５.６％、同４人の面（縦×横）２５％が３面分存在するとして、(b)７５％が求められ、残りの空き空間がおおよそ２５％（１００―７５％）であることが分かる。
【００２７】
[算出例４]
一方、物体認識データＤＢ（図７）に設定された１２人分の利用密度の７５％も、これに近似している。さらに、物体認識データＤＢを参考に各々の利用密度を計算して見ると、利用密度２人の面（縦×横）１４％が６面分存在するとして、(a)’８４％、同４人の面（縦×横）２９％が３面分存在するとして、(b)’８７％を求められる。実際の呼び階による搭乗への可否判定は、物体認識データＤＢの値が参照され、空間の割合を１人分の利用密度から求めた値よりも厳しい条件から判断される。
この場合の具体的な空き空間による搭乗可能な利用密度は１３〜１６％であり、物体認識データＤＢからは、２人分の空間が有り搭乗可能と判断されて昇降機の停止が制御される。
この物体認識データＤＢに設定された利用密度は、学習機能を設けて経時的に実施される昇降機の制御から値をダイナミックに更新することもできるであろうし、変形をして実施することが可能である。
【００２８】
図２は、昇降機制御システムの構成を示す。
昇降機が設置された建物の各階には、利用者７が操作する呼びボタン２０８、及び満員・通過等を表示する表示器２０９が設置されている。昇降機制御装置２は、乗りかごの重量を監視する重量監視部２０１、乗りかごのドア開閉を監視するドア開閉監視部２０２、各階に設置された呼びボタン２０８からの呼び信号を受ける呼び応答部２０３、他の昇降機からの情報や空間計測装置１１の入出力ＩＦ部１１５からの情報を受ける入出力ＩＦ部２０４、各部２０１〜２０４の信号を受け、表示器２０９や昇降機の停止及び昇降を制御する制御部２０５、を有して構成される。
【００２９】
利用者７は、何れの階で昇降機に乗る際に呼びボタン２０８を押すと、呼びボタン２０８の押された階の情報は呼び応答部２０３に登録される。また、レーザ監視装置１０は、レーザセンサ１０２によって監視領域である昇降機の乗りかご内の物体の存在を常時監視して監視領域の空間を測距している。空間計測装置１１の検知部１１２は、複数の監視部からの測距データを得て、判断部１１３により乗りかご内の物体の空間密度を判断する。
【００３０】
制御部２０５は、呼び応答部２０３からの信号に対して、乗りかごの重量監視部２０１からの信号（積載重量の検知結果）、及び空間計測装置１１からの乗りかご内の空間の判断情報を用いて、乗りかごの階通過又は停止の指令を出す。制御部２０５は、利用者に昇降機の運行状況を伝えるために、各階の表示器２０９に満員/通過表示を表示する。
【００３１】
監視領域（乗りかご）の空間計測を実施する主な条件は、（１）利用者により乗りかごを所在階に呼ぶため、呼び登録した場合、（２）所在階へ到来した乗りかごに利用者が乗込み、扉が閉じた場合、及び利用者が行き先階を指定するため、行き先登録した場合、（３）複数の昇降機の設置環境では、何れかの昇降機のリンクから呼び登録された場合、（４）指定階への運転、及び通過階指定済の昇降機へ呼び登録された場合などである。
本発明は、乗りかごの積載重量に拘わらず、乗りかご内の空間状態をレーザセンサで検知することで、昇降機の停止又は移動制御を行う。これについては、図５〜６を参照して後述する。
【００３２】
図３及び図４は、昇降機の乗りかご内を上及び側面から見た空間計測の様子を示す。
乗りかご３０は、出入口３０１及び操作盤３０３を備え、更に天井の３隅には３つのレーザセンサ１０２が設置されている。３０５は利用者、３０６は荷物を示す。
レーザセンサによる空間計測範囲は、レーザセンサＡの測距範囲３０７、レーザセンサＢの測距範囲３０８、レーザセンサＣの測距範囲３０９である。これら３つのレーザセンサによって、乗りかご４０内に利用者３０５や荷物３０６が占める利用密度を監視して、空間を計測する。
【００３３】
本実施例では、乗りかご３０内の空間における物体をレーザセンサ１０２によって計測するために、監視領域にトリックス状の検索グリッド３０４を設定して、検索グリッド３０４内に存在する物体を検知することで、空間の利用密度を検知することができる。
本実施例において、乗りかご内の空間計測の場合、限られた空間に乗り込め、昇降機として機能するため、想定される条件などがある。例えば、（ａ）空間（乗りかご）への乗込みには定員設定。（ｂ）空間（乗りかご）には、積載重量制限があり、これを超える場合は、警告やメッセージが発せられる、若しくは、乗りかごの昇降動作が制限。（ｃ）空き空間への乗込み可否判断においては、人を検知する際に用いられる標準的なサイズ（縦×横/cmにて、例えば、６０ｃｍ四方）の空き空間が有ることで、人が１人、存在できる空間が有ることなどであり、これを基準とした判断をする。
【００３４】
本実施例の場合、空間（乗りかご）へ、人１人が乗込んだことを考慮した空き空間スペースは、少なくとも５０ｃｍ四方が必要であるが、実際は１人分の空き空間では、積載重量制限上の余裕は少ない状況が想定され、利用者の呼び階への要求に対応する際は、少なくとも２人が乗込みすることが可能な空き空間（例えば、縦×横×高/cmにて２人分（縦長）空間では６０×１２０×１９０ｃｍ、２人分（横長）空間では１２０×６０×１９０ｃｍ）が有ることが必要と考えから、空間計測における検索グリッド３０４の設定値としては、人を検知する際に用いられる標準サイズとして、物体識別データＤＢ（図７）のコード１０〜４０に示す特定サイズ（縦×横×高/cm）を設定する。空き空間計測における検索グリッド３０４のサイズは、認識する物体に基づいて設定することが可能であり、その利用によって最適な設定をすることができる。
【００３５】
次に、図５を参照して、昇降機制御システムにおける昇降機の制御動作について説明する。
まず、利用者が乗りかごに乗る時に呼びボタン２０８を押すと、呼び応答部２０３は、呼びボタンの押下により呼び階ありの信号を得て（Ｓ５０１）、呼びボタン２０８が押された階の登録をする（Ｓ５０２）。一方、呼び階ボタンが押されずに呼び階無しの場合は、乗りかごの出入口のドア開閉動作を監視する（Ｓ５０３）。
【００３６】
Ｓ５０３にて物体の乗りかごへの乗込みを出入口のドア監視にて開閉有りの場合、又はステップＳ５０２にて呼び階登録が完了後の場合で、出入口のドア開閉動作検知から昇降機の乗りかご内への物体の乗込みのため経時的な空き空間計測をする（Ｓ５０４）。出入口のドア開閉無しの場合は、呼び階信号の有無の監視（Ｓ５０１）への遷移する（Ｓ５０３）。
【００３７】
空き空間計測（Ｓ５０４）では、検知部１１２による動作処理として、乗りかご内への物体の乗込みのため経時的な空き空間計測から、空き空間の判断（Ｓ５０５）を行う。空き空間の判断（Ｓ５０５）では、空間計測装置１１による乗りかご内の人と物の占める割合を判断する。この処理については、図６を参照して後で詳述する。
【００３８】
空き空間の判断（Ｓ５０５）の結果、空き空間有りの場合は、重量監視部２０１による重量・定員の判断（Ｓ５０６）へ遷移し、空き空間が無しの場合は、表示器２０９に「満員／通過」を表示する（Ｓ５０８）。一方、空き空間の判断（Ｓ５０５）の結果、空き空間有りの場合で、乗りかご空間への物体の乗込みを想定した場合、重量監視部２０１による重量・定員の判断をして、乗りかご内の重量が規定内と判断した場合は、呼び階リクエストの有無の判断（Ｓ５０７）へ遷移する。
【００３９】
先の重量・定員の判断（Ｓ５０６）で重量が規定内と判断した場合において、利用者による呼びボタンの信号により呼び応答部２０３が呼び登録有りと判断した場合、物体の乗込みのための停止を判断して、制御部２０５は乗りかごの停止を制御する（Ｓ５１０）。また、呼び応答部２０３が呼び登録無と判断した場合は、物体の乗込みが不要のため、制御部２０５は昇降機の通過を制御して、表示器２０９に「満員／通過」を表示する（Ｓ５０８）。
【００４０】
先の空き空間判断（Ｓ５０５）において、空き空間有りから空き空間無と判断した場合、または先の重量・定員の判断（Ｓ５０６）において、重量が規定超と判断した場合、さらに、先の呼び階リクエスト有無の判断（Ｓ５０７）において呼び登録無しにより通過を判断した場合、各階の表示器２０９に「満員／通過」を表示する（Ｓ５０８）。
利用者のボタン押による呼び登録（Ｓ５０２）により、先の判断（Ｓ５０７）にて呼び登録有り、物体の乗込みのための停止を判断した場合は、制御部２０５は乗りかごの停止制御をする。なお、制御部２０５は、表示器２０９に「満員／通過」を表示する時には、併せて乗りかごの通過を制御する（Ｓ５０９)。
【００４１】
次に、本発明に特徴的な、乗りかご内の監視による空き判断の処理（Ｓ５０５）について説明する。
ある階で待っている人を乗りかごに新たに乗せるかの判断は、空間計測装置１１におけるレーザセンサによる測距データを用いた物体の検知及び判断に基づいて行われる。
乗りかご内の物体の存在状況をレーザセンサによる測距データを取得して、予め取得される背景データと物体が存在している空間の差分を取り、少なくとも人（利用者）が２人以上乗込める空間の有無を判定する。その空間の有無は、物体認識データＤＢ（図７）に登録された、物体の特定サイズ（縦×横×高）[ｃｍ]を以て判定する。
【００４２】
実際の乗りかごには、物体が点在するため乗りかご全体から見た場合の搭乗可能な空き空間の割合は、最初に点在する物体が利用する利用密度の総和値が求められることが必要である。そこで、点在する各物体のサイズから空間への割合を認識データＤＢ（図７）に登録された利用密度[％]を用いて加算して総和値を求め、全体から減じることで搭乗可能な空き空間の割合を把握する。
この方法については、物体データと物体認識データＤＢ（図７）のデータ照合による処理（図６）にて詳しく説明をする。
【００４３】
図６を参照して、空き空間の判断処理（Ｓ５０５）の動作について詳しく説明する。
本判断処理に際して、空間計測装置１１は予め乗りかご内の背景データ（無人の空間）を取得して、ＤＢ１１４内に保管しておく。
まず、空間計測装置１１の検知部１１２は、レーザ監視装置１０の各レーザセンサ１０２によって乗りかご内を計測した測距データを取得する（Ｓ６０１）。そして、取得した測距データと、予めＤＢ内に取得しておいた背景データとの差分を計算して、乗りかご内の物体を検知する（Ｓ６０２）。
【００４４】
検知された物体のデータは三次元データであり、人や荷物等の物体のデータを含んでいる。この物体データと、物体認識データＤＢ（図７）に予め登録された物体の特定サイズ（縦×横×高）[ｃｍ]を照合する。
物体データの照合に関して、乗りかご内の空間が物体で満たされていない（条件成立して空間に余裕が有る）場合は、利用密度[％]について総和値を求めながら、そこに存在する空き空間の割合有りを認識するＳ６０４遷移して特定サイズの大きさから物体の特定サイズ（縦×横×高）を、最初は小さな空間（図７のコード１０）から大きな空間へ（コード９１へ向かって）更新するように順次遷移（Ｓ６０５）させながら制御される。
【００４５】
一方、特定サイズにて物体の密度が満たされている場合（条件不成立で空間に余裕が無い）場合は、利用密度[％]について総和値を求めながら、そこに存在する空き空間の割合不足を認識するＳ６０６へ遷移する（Ｓ６０３）。
ステップＳ６０３の照合により、物体認識データＤＢ（図７）の利用密度[％]の総和値から、乗りかごにおける空き空間の割合に対して余裕有り（搭乗可）、若しくは、乗りかごにおける空き空間の割合が不足した（搭乗不可）を認識する（Ｓ６０４）。
【００４６】
ステップＳ６０４で利用密度[％]の総和値から、そこに存在する空き空間の割合に余裕有り（搭乗可）の認識後に物体の特定サイズ（縦×横×高）を大きいサイズ（コード１１）へ順次更新して（Ｓ６０５）、処理ステップＳ６０３へ戻る。照合判断の処理（Ｓ６０３）において、例えば、２人分の空間有りの場合は、さらに４人分の空間が検知される可能性ありの状態で、さらに大きい空間を検知するために特定サイズ（縦×横×高）を大きいサイズ（コード２０）へ更新する。
【００４７】
一方、ステップＳ６０４で利用密度[％]の総和値から、乗りかごにおける空き空間の割合が不足した（搭乗不可）との認識後に判定する特定サイズにて物体の密度が満たされている場合（条件不成立で空間に余裕が無い）には、乗りかごが満員又は新たな人数分以上の人の乗込み空間が無いため乗込み不可（通過）と判定する（Ｓ６０６）。
乗りかごの通過の場合には、通過階に設置された表示器２０９に「満員／通過」の表示をする。
【００４８】
ここで、搭乗可否の認識について、昇降機が移動動作や停止（ドアの改変を伴う）を繰り返すことで、変化する状況に対して利用済み空間の総和値から空き空間の割合を経時的に加減して認識することで、呼び階リクエスト有無の判断（Ｓ５０７）において、停止判断を容易にすることができる。
【００４９】
このようにして、検知部１１２が検知した物体データの実際のサイズと、物体認識データＤＢ（図７）内の特定サイズ（縦×横×高）とを順次照合し、実際の物体サイズが、物体認識データＤＢ（図７）内の物体の特定サイズを上回るまで、上記の照合動作を続ける。照合判断の処理（Ｓ６０３）の結果、実際の物体サイズが、物体認識データＤＢ内の物体の特定サイズを上回ったら、その時のコードが示す値が乗りかご内の利用密度に対応している。
【００５０】
例えば、照合の結果、コード３１とすると、乗りかご内はスペースがありまだ人が乗れると判断してステップＳ５０６に移る。一方、コード４０の場合には、乗りかご内はスペースが無いと判断して、ステップＳ５０8へ移る。この場合、たとえ乗りかご内の重量・定員が制限以下でも、昇降機制御装置２の制御部２０５は、乗りかごが呼び階を通過するように制御する。
ステップＳ５０６に移ると、重量・定員を判定し、呼び階における乗りかごの通過／停止の制御を判定して（Ｓ５０７）、昇降機の通過又は停止を制御する（５０９）。
【符号の説明】
【００５１】
１０：レーザ監視装置 １０２：レーザセンサ １０３：レーザ制御部
１１：空間計測装置 １１２：検知部 １１３：判断部 １１４：ＤＢ １１５：入出力ＩＦ部 ２：昇降機制御装置 ２０１：重量監視部 ２０２：ドア開閉監視部 ２０３：呼び応答部 ２０４：入出力ＩＦ部 ２０５：制御部
２０８：呼びボタン ２０９：表示器 ３０：乗りかご。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザセンサを用いて監視領域における物体を検知して、該物体が監視領域の空間を占める状況を計測する空間計測システムであって、
該監視領域にレーザセンサにてレーザ光を照射して、該監視領域から測距データを得るレーザ監視装置と、
特定する物体の三次元のサイズを大きさ毎に複数に区分して予め登録しておく物体認識データベース（ＤＢ）と、
該レーザ監視装置によって得られた監視領域の測距データについて、該監視領域の背景データとの差分を取って、物体の三次元のデータを算出する検知部と、
該検知部で算出された物体データと、該物体認識ＤＢに登録された物体のサイズとを照合する判断部とを有し、
該判断部は、該照合の結果、検知された物体の大きさが、該物体認識ＤＢに登録された特定物体サイズを超えていると判断した場合、その旨を示す情報を出力することを特徴とする空間計測システム。
【請求項２】
レーザセンサを用いて監視領域における物体を検知して、該物体が監視領域の空間を占める状況を計測する空間計測方法であって、
レーザ監視装置を用いて、該監視領域にレーザセンサにてレーザ光を照射して該監視領域から測距データを得るステップと、
該レーザ監視装置によって得られた監視領域の測距データについて、該監視領域の背景データとの差分を取って、物体の三次元のデータを算出する検知ステップと、
該検知ステップで算出された物体データと、特定する物体の三次元のサイズを大きさ毎に複数に区分して予め登録しておく物体認識データベース（ＤＢ）に登録された物体のサイズとを照合する判断ステップを有し、
該判断ステップで該照合の結果、検知された物体の大きさが、該物体認識ＤＢに登録された特定物体サイズを超えていると判断した場合、その旨を示す情報を出力することを特徴とする空間計測方法。
【請求項３】
ある階からの乗りかごの呼び要求に応じて、該呼び階に昇降機を停止又は通過するように制御する昇降機制御システムであって、
該乗りかご内の重量を監視する重量監視部と、呼び階からの要求に対して応答する呼び応答部と、該重量監視部による乗りかごの監視状況、及び該呼び階からの要求に対する該呼び応答部からの情報によって該呼び階に対する該昇降機の停止及び通過を制御する制御部と、
該乗りかご内を監視領域として、複数のレーザセンサよりレーザ光を照射して該監視領域から測距データを得るレーザ監視装置と、
特定する物体の三次元のサイズを大きさ毎に複数に区分して予め登録しておく物体認識データベース（ＤＢ）と、
該レーザ監視装置によって得られた監視領域の測距データについて、該監視領域の背景データとの差分を取って、物体の三次元のデータを算出する検知部と、
該検知部で算出された物体データと、該物体認識ＤＢに登録された物体のサイズとを照合する判断部とを有し、
該判断部は、該照合の結果、検知された物体の大きさが、該物体認識ＤＢに登録された特定物体サイズを超えていると判断した場合、その旨を示す情報を該制御部へ送り、
該制御部は、呼び階からの要求があってかつ該重量監視部による乗りかごの重量に余裕があっても、該昇降機を呼び階に停止させずに通過させるように制御することを特徴とする昇降機制御システム。
【請求項１】
レーザセンサを用いて監視領域における物体を検知して、該物体が監視領域の空間を占める状況を計測する空間計測システムであって、
該監視領域にレーザセンサにてレーザ光を照射して、該監視領域から測距データを得るレーザ監視装置と、
特定する物体の三次元のサイズを大きさ毎に複数に区分して予め登録しておく物体認識データベース（ＤＢ）と、
該レーザ監視装置によって得られた監視領域の測距データについて、該監視領域の背景データとの差分を取って、物体の三次元のデータを算出する検知部と、
該検知部で算出された物体データと、該物体認識ＤＢに登録された物体のサイズとを照合する判断部とを有し、
該判断部は、該照合の結果、検知された物体の大きさが、該物体認識ＤＢに登録された特定物体サイズを超えていると判断した場合、その旨を示す情報を出力することを特徴とする空間計測システム。
【請求項２】
レーザセンサを用いて監視領域における物体を検知して、該物体が監視領域の空間を占める状況を計測する空間計測方法であって、
レーザ監視装置を用いて、該監視領域にレーザセンサにてレーザ光を照射して該監視領域から測距データを得るステップと、
該レーザ監視装置によって得られた監視領域の測距データについて、該監視領域の背景データとの差分を取って、物体の三次元のデータを算出する検知ステップと、
該検知ステップで算出された物体データと、特定する物体の三次元のサイズを大きさ毎に複数に区分して予め登録しておく物体認識データベース（ＤＢ）に登録された物体のサイズとを照合する判断ステップを有し、
該判断ステップで該照合の結果、検知された物体の大きさが、該物体認識ＤＢに登録された特定物体サイズを超えていると判断した場合、その旨を示す情報を出力することを特徴とする空間計測方法。
【請求項３】
ある階からの乗りかごの呼び要求に応じて、該呼び階に昇降機を停止又は通過するように制御する昇降機制御システムであって、
該乗りかご内の重量を監視する重量監視部と、呼び階からの要求に対して応答する呼び応答部と、該重量監視部による乗りかごの監視状況、及び該呼び階からの要求に対する該呼び応答部からの情報によって該呼び階に対する該昇降機の停止及び通過を制御する制御部と、
該乗りかご内を監視領域として、複数のレーザセンサよりレーザ光を照射して該監視領域から測距データを得るレーザ監視装置と、
特定する物体の三次元のサイズを大きさ毎に複数に区分して予め登録しておく物体認識データベース（ＤＢ）と、
該レーザ監視装置によって得られた監視領域の測距データについて、該監視領域の背景データとの差分を取って、物体の三次元のデータを算出する検知部と、
該検知部で算出された物体データと、該物体認識ＤＢに登録された物体のサイズとを照合する判断部とを有し、
該判断部は、該照合の結果、検知された物体の大きさが、該物体認識ＤＢに登録された特定物体サイズを超えていると判断した場合、その旨を示す情報を該制御部へ送り、
該制御部は、呼び階からの要求があってかつ該重量監視部による乗りかごの重量に余裕があっても、該昇降機を呼び階に停止させずに通過させるように制御することを特徴とする昇降機制御システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１８０１９０（Ｐ２０１２−１８０１９０Ａ）
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４４６５７（Ｐ２０１１−４４６５７）
【出願日】平成２３年３月２日（２０１１．３．２）
【出願人】（０００２３３２９５）日立情報通信エンジニアリング株式会社 (195)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２日（２０１１．３．２）
【出願人】（０００２３３２９５）日立情報通信エンジニアリング株式会社 (195)
【Ｆターム（参考）】
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