JP5879152B2 - エレベータ到着時間推定装置、エレベータシステム - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施形態1に係るエレベータシステム1000の構成図である。エレベータシステム1000は、到着時間推定部100、エレベータ制御部200、かご外カメラ301および302、かご内カメラ410、かご呼出し端末601および602を有する。
[参考文献1]Chengbin Zeng, Huadong Ma, ”Robust Head-shoulder Detection by PCA-Based Multilevel HOG-LBP Detector for People Counting”, 2010 20th International Conference on Pattern Recognition (2010), pp.2069-2072。
乗車人数推定部120は、図4(a)〜図4(c)で説明した各手順を実施する。
乗車人数推定部120は、ステップS503で検出した人物の属性を推定する。例えば(a)ベビーカー、手押し車、杖、トランクなど荷物の種別、(b)老人や乳幼児など年齢の種別、(c)客や従業員などの人の種別などを、人物の属性として推定することが考えられる。例えば、想定される人物属性の典型的な画像との間でパターンマッチングを実施し、両画像の類似度が所定閾値以上であれば、その人物は当該属性を有すると推定することができる。
本ステップで算出する属性情報は、検出した人物がかご400へ乗り降りするために必要な時間を補正するために用いることができる。例えば荷物の多い人物や年齢が高い人物は乗り降りに時間がかかると思われるので、その他の人物の標準的な乗降時間に係数を乗じて乗降時間を補正することができる。本ステップは推定精度を向上させるための予備的なステップであるため、必ずしも実施する必要はない。
乗車人数推定部120は、ステップS502で検出した前景領域から、ステップS503で検出した頭部領域に基づき人物領域だと考えられる領域を除去し、残った前景領域の位置と面積を算出する。本ステップは、図4(d)に示す塗りつぶした領域を算出する処理に相当する。
乗車人数推定部120は、ステップS505で算出した前景領域残部の面積と場所に基づき、頭部は検出されなかったが前景領域内に存在しているであろうと推定される人の人数を推定する。例えば、各前景領域iについて、前景領域iの面積をAi、前景領域iの位置で人が存在すると仮定した場合に想定される当該人物の面積をSiとし、Ai÷Siが所定閾値以上であればその部分に人が1名いると推定する。この処理を全ての前景領域I(i∈I)に対して実施することにより、前景領域残部に存在する人数を推定することができる。
本ステップにおいて使用する、人物の面積Siは、前景領域iの位置に応じて変化させる必要がある。例えば、かご内カメラ410に近い位置についてはSiを大きくし、遠い位置についてはSiを小さくする。本ステップで得られる乗車人数は、正確な乗車人数としてもよいし、より曖昧な混雑度を示す値として用いてもよい。
到着時間算出部140は、現在のエレベータの運行制御情報として、各フロアにおけるかご400の呼出状況、各フロアにおける待機人数、各かご400内の乗車人数、を取得する。かご400の呼出状況と待機人数については、フロア情報DB154から取得することができる。各かご400内の乗車人数については、かご制御DB152から取得することができる。
到着時間算出部140は、ステップS1301で取得した各値を複数次元の特徴量として、過去事例DB150が格納しているさらに以前のレコードと比較することにより、各フロアにおける待ち人数、乗客数、時間帯が近いレコードを検索する。このときの現在状態xと過去事例yとの間の事例間距離D(x,y)は、例えば下記式1で表すことができる。
エレベータシステム1000の利用環境等によっては、同じ乗車人数と待機人数でも時間帯によって到着時間が全く異なる場合もあるので、その場合は現在の運行制御状況と過去事例を比較する範囲を、現在状況に近い範囲のみに限定してもよい。例えば、現在日時と同じ曜日かつ同じ時間帯の過去履歴に限定して、過去事例DB150を検索するようにしてもよい。
本ステップにおいて、各フロアの待機客やかご400内の乗客の属性が分かっている場合は、式1において属性毎の乗車人数と待機人数をそれぞれ変数として設定し、属性毎に事例間距離を求めて合算するようにしてもよい。さらには、属性によって乗降時間が異なる場合には、属性毎の乗車人数と待機人数を表す変数に、その属性の乗降時間を表す係数を乗算してもよい。例えば、荷物が大きい人は乗り降りに時間がかかるので、係数1.5を乗算し、1.5人分として計算することが考えられる。
到着時間算出部140は、現在の状況との間の事例間距離Dが小さい上位K個の過去事例を過去事例DB150から抽出し、それらの平均距離を算出する。平均距離がある閾値Tより小さければ確からしい過去事例があると判断してステップS1304へ進み、閾値T以上であれば確かな過去事例がないと判断してステップS1305へ進む。
到着時間算出部140は、ステップS1303で抽出したK個の過去事例について、各フロアへ到着するまでに要した時間を抽出し、K個の事例の平均または中央値を、到着時間の推定結果とする。ただし、K個の過去事例において到着までに要した時間のばらつきが大きい場合は、事例の信頼度が低いと考えられるため、そのK個の事例は採用せずにステップS1305へ進む。
本ステップに到達した場合、過去事例DB150内には適当な類似事例がなかったことになるので、過去事例を用いずに到着予定時間を推定する必要がある。そこで到着時間算出部140は、例えば下記式2に基づいて、現在のかご位置Fnから特定階Fgまでの所要時間Tngを算出する。Tngは、各階f(Fn<f<Fg)におけるかご停止予定Sf∈{0,1}、各階fの待機人数Wf、現在の乗車人数Mを用いて算出することができる。
各フロアにおける実際の到着時間は、エレベータを運用している間にエレベータ情報取得部110から得ることができる。この実際の到着時間と、式2を用いて算出した到着予定時間とを用いて、パラメータα、β、γを修正することにより、式2の精度を高めることができる。このパラメータの値は、かご400の大きさ、フロア数、導入環境(オフィス、店舗などの種別)によって大きく異なるが、上記修正によって、環境に応じた手動パラメータ最適化が不要になる。
式2におけるWf、Mの値について、ステップS1302で説明した事項と同様に、待機客や乗客の属性に応じて係数を乗じてもよい。これにより、式2の精度を高めることができる。パラメータα、β、γに関する修正と併用することもできる。
到着時間算出部140は、ステップS1304またはS1305で得た到着までの所要時間に基づき、各フロアに対するかご400の到着時間を決定する。
以上のように、本実施形態1に係るエレベータシステム1000は、かご内カメラ410とかご外カメラ301および302を用いて、かご400内の乗車人数および各フロアにおける待機人数を推定し、これに基づき各フロアにかご400が到着するまでの時間を推定することができる。また、推定された到着時間を各フロアで表示することにより、エレベータ利用者の待ち時間負担を和らげることができる。
本発明の実施形態2では、実施形態1で説明した各フロアにおける待機人数の推定結果とかご400内における乗車人数の推定結果を利用し、かご側ドア430およびホール側ドア(611、612)を効率的に開閉制御する動作例を説明する。エレベータシステム1000の構成は実施形態1と同様であるため、以下ではドア開閉制御に関する動作を中心に説明する。
エレベータ制御部200は、かご400が現在停止しているフロアの待機人数がゼロであるか否かを、待機人数推定部130に問い合わせて確認する。待機人数がゼロであればかご400に乗降する乗客はいないと判断してステップS1703へ進み、ゼロでなければステップS1702へ進む。
エレベータ制御部200は、かご400が現在停止しているフロアのエレベータホール内で乗客の動きがあるか否かを、例えば数秒間にわたって確認する。動きがなければかご400に乗降する乗客はいないと判断してステップS1703へ進み、動きがあればステップS1704へ進む。
フロアのエレベータホール内における動き情報は、待機人数推定部130が図4で説明した手法を用いてフロア内の待機人数を推定する際に背景画像の差分を取得することによって得ることができる。
これらのステップにおいて、ステップS1703へ移行する前に、乗車人数推定部120が図4で説明した手法を用いて乗車人数を推定する際に背景画像の差分を取得することによって得られるかご400内の動き情報に基づき、かご400を降りようとしている乗客が存在するか否かを判定してもよい。かご400を降りようとしている乗客が存在する場合は、ステップS1703には移行せず、それぞれステップS1702/S1704へ移行することとする。
エレベータ制御部200は、かご400に乗降する乗客はいないと判断し、ホール側ドア(611、612)を閉じた後にかご側ドア430を閉じる。
エレベータ制御部200は、今回のループではドアを開けたまま保持することとなったので、ステップS1701に戻ってドアを自動的に閉じるべきか否かを改めて判定する。
以上のように、本実施形態2に係るエレベータシステム1000は、待機人数推定部130と乗車人数推定部120それぞれの推定結果を利用して、各フロアにおける乗降が終了した時点で自動的にエレベータドアを閉めてかご400を出発させることができる。これにより、無駄な待機時間を省いた効率の良い運転を実施することができる。また、乗客が荷物などを持っていて操作端末を操作することが難しい場合でも、自動的に乗降完了を判断してかご400を出発させることができる。
本発明の実施形態3では、実施形態1〜2で説明した構成の下、かご400の移動速度を上げて待ち時間を短縮する動作例を説明する。かご400は、乗車人数などに応じて移動速度を上げることができるように構成されている場合がある。本実施形態3ではその前提の下で動作例を説明する。
以上のように、本実施形態3に係るエレベータシステム1000は、各フロアの待機人数が多いときは、かご400の昇降速度を上げて運行させることができる。また閑散時には、昇降速度を上げることができる場合でも通常速度のままでかご400を運行させ、不要なエネルギー消費を抑えることができる。
本発明の実施形態4では、複数のかご400を制御するエレベータシステム1000において、配車計画を最適化する動作例を説明する。エレベータシステム1000の構成は実施形態1〜3と同様であるため、以下では複数のかご400の配車計画に関する差異点を中心に説明する。
到着時間推定部100が推定した各フロアにおける待ち時間のうち、最大の待ち時間ができる限り小さくなるように、配車計画を立てる。すなわち、いわゆるミニマックス法にしたがって配車計画を作成する。
かごが移動する途中のフロアでかごが呼び出されていても、そのかごの目的階ではなく他のかごの目的階であり、その呼び出しがされているフロアにおける待機人数が他かごにとって確実に収容可能な人数であれば、停止しない、
かごが移動する途中のフロアでかごが呼び出されており、その呼び出しがされているフロアがいずれのかごの目的階でもない場合は、いずれのかごがその呼び出しがされているフロアに停止すればルール1を満たすことができるかにしたがって、その呼び出しがされているフロアに停止すべきかごを決定する。
以上のように、本実施形態4にかかるエレベータシステム1000は、上述のルール1〜ルール3にしたがって、複数のかごを最適に運行管理し、かごの待ち時間のうち最大のものをできる限り短く抑えることができる。
本発明の実施形態5では、各カメラが撮影した映像内において高速に人を検出する手法を説明する。エレベータシステム1000の構成は実施形態1〜4と同様であるため、以下では人を検出する手法に係る差異点を中心に説明する。
以上のように、本実施形態5に係るエレベータシステム1000は、カメラが撮影した映像を画像窓に区分して画像窓毎に特徴量を算出し、隣接する画像窓間で特徴量を共有する。例えば識別器内の特徴量数をF個、x方向の画像窓数をW、y方向の画像窓数をHとした場合、従来は特徴量を演算する回数がF×W×H回必要だったが、本実施形態5ではW×H回に大きく削減することができる。これにより、高速に検出対象オブジェクトの候補位置を絞りこみ、詳細な識別を実施することができるので、高速かつ正確なオブジェクト検出が可能となる。
Claims (14)
- エレベータのかご内に設置されたかご内カメラが撮影した前記かご内の映像に基づき前記かご内の乗車人数を推定する乗車人数推定部と、
前記エレベータが停止するフロアのうち前記エレベータに乗降するための乗降場所に設置されたかご外カメラが撮影した前記乗降場所の映像に基づき前記かごを待っている待機人数を推定する待機人数推定部と、
前記エレベータに対する運行制御情報を取得するエレベータ情報取得部と、
前記乗車人数推定部が推定した前記乗車人数、前記待機人数推定部が推定した前記待機人数、および前記エレベータ情報取得部が取得した前記運行制御情報に基づき、前記かごが各前記フロアに到着するまでの時間を推定する到着時間推定部と、
前記乗車人数推定部が推定した前記乗車人数の推定結果、前記待機人数推定部が推定した前記待機人数の推定結果、前記運行制御情報、および前記かごが各前記フロアに到着した到着時刻を記述する過去履歴データを保存する過去事例記録部と、
を備え、
前記到着時間推定部は、
前記乗車人数推定部が推定した前記乗車人数および前記待機人数推定部が推定した前記待機人数と、前記過去事例記録部が保存している前記過去履歴データ内の前記乗車人数および前記待機人数との間の差分が所定人数以内である場合には、その過去履歴データが記述している到着時刻を、前記かごが各前記フロアに到着するまでの時間についての推定結果とする、
ことを特徴とするエレベータ到着時間推定装置。 - 前記到着時間推定部は、
現在と同一曜日の同一時間帯に関する前記過去履歴データのみを、前記差分を算出するための比較対象とすることにより、前記エレベータおよび各前記フロアの現在の状況に近接した前記過去履歴データのみに限定して前記推定を実施する、
ことを特徴とする請求項1記載のエレベータ到着時間推定装置。 - 前記乗車人数推定部は、
前記かご内カメラが撮影した前記かご内の映像に基づき、前記かご内の人間の属性を推定し、
前記待機人数推定部は、
前記かご外カメラが撮影した前記乗降場所の映像に基づき、前記乗降場所に存在する人間の属性を推定し、
前記過去履歴データは、
前記乗車人数推定部が推定した前記属性の推定結果と前記待機人数推定部が推定した前記属性の推定結果を記述しており、
前記到着時間推定部は、
前記過去履歴データが記述している前記属性毎に前記差分を算出し、その算出結果に基づき前記エレベータおよび各前記フロアの現在の状況に近接した前記過去履歴データを特定し、その過去履歴データが記述している到着時刻を前記推定結果とする、
ことを特徴とする請求項1記載のエレベータ到着時間推定装置。 - 前記乗車人数推定部は、
前記かご内カメラが撮影した前記かご内の映像に基づき、前記かご内の人間と前記かご内の映像の前景を検出し
前記検出した人間についてはその人数を算出し、
前記検出した人間に隠れている部分については、前記検出した前景の大きさに基づきその部分に存在する人間の人数を推定し、
前記検出した人間の人数と前記検出した前景の大きさに基づき推定した人数の合計を前記乗車人数とし、
前記待機人数推定部は、
前記かご外カメラが撮影した前記乗降場所の映像に基づき、前記乗降場所に存在する人間と前記乗降場所の映像の前景を検出し、
前記検出した人間についてはその人数を算出し、
前記検出した人間に隠れている部分については、前記検出した前景の大きさに基づきその部分に存在する人間の人数を推定し、
前記検出した人間の人数と前記検出した前景の大きさに基づき推定した人数の合計を前記待機人数とする、
ことを特徴とする請求項1記載のエレベータ到着時間推定装置。 - 前記待機人数推定部は、
前記かご外カメラが撮影した前記乗降場所の映像に基づき、前記乗降場所に存在する人間を検出し、
前記エレベータが前記乗降場所の映像内に複数存在する場合は、前記検出した人間と前記乗降場所の映像内の各前記エレベータとの間の位置関係に基づき、前記乗降場所の映像内の前記エレベータ毎に前記待機人数を推定する、
ことを特徴とする請求項1記載のエレベータ到着時間推定装置。 - 前記乗車人数推定部は、
前記かご内カメラが撮影した前記かご内の映像を所定サイズ毎に区画してその区画毎に特徴量を算出し、前記区画の特徴量を隣接する前記区画間で共有した上で、前記特徴量を用いて前記かご内の人間を検出し、
前記待機人数推定部は、
前記かご外カメラが撮影した前記乗降場所の映像を所定サイズ毎に区画してその区画毎に特徴量を算出し、前記区画の特徴量を隣接する前記区画間で共有した上で、前記特徴量を用いて前記乗降場所に存在する人間を検出する、
ことを特徴とする請求項1記載のエレベータ到着時間推定装置。 - 請求項1記載のエレベータ到着時間推定装置と、
1または複数の前記エレベータのかごと、前記かご内に設置されたかご内カメラと、
前記エレベータが停止するフロアのうち前記エレベータに乗降するための乗降場所に設置されたかご外カメラと、
を有することを特徴とするエレベータシステム。 - 各前記フロアの前記乗降場所に設置され、各前記フロアにおいて現在呼び出されている前記かごについての前記到着時間推定部による推定結果を表示する表示部を備える、
ことを特徴とする請求項7記載のエレベータシステム。 - 前記表示部は、
各前記フロアにおいて現在呼び出されている前記かごが到着するまでの途中フロアにおける前記待機人数推定部の推定結果を表示する、
ことを特徴とする請求項8記載のエレベータシステム。 - 前記エレベータシステムは、
前記エレベータの動作を制御するエレベータ制御部を備え、
前記エレベータ制御部は、
前記到着時間推定部が推定した各前記フロアに対する前記かごの到着時間に基づき各前記フロアに前記かごが到着するまでの待ち時間を算出し、
算出した各前記フロアにおける前記待ち時間のうち最大となるものを最小化するように、各前記かごが停止すべき前記フロアを決定する、
ことを特徴とする請求項7記載のエレベータシステム。 - 前記エレベータ制御部は、
前記かご内で行き先として指定されたフロアまで前記かごが移動する途中のフロアにおいてそのフロア上でかご呼び出しがされている場合であっても、前記かご内で行き先として指定されておらず、かつ他の前記かごの目的階であり、かつ前記待機人数推定部が推定した前記途中のフロアにおける待機人数が、他の前記かごによって確実に収容できる人数以内である場合は、前記かごを前記途中のフロアに停止させず、
前記かご内で行き先として指定されたフロアまで前記かごが移動する途中のフロアにおいてそのフロア上でかご呼び出しがされており、かついずれの前記かご内でも行き先としてそのフロアが指定されていない場合は、前記待ち時間のうち最大のものを最小化するように、前記途中のフロアに停止すべき前記かごを決定する、
ことを特徴とする請求項10記載のエレベータシステム。 - 前記エレベータ制御部は、
前記待機人数推定部が推定した前記待機人数が所定数以上であり、かつ前記かごの積載状態が移動速度を上げることができる状態である場合は、前記かごの移動速度を上げる、
ことを特徴とする請求項10記載のエレベータシステム。 - 前記エレベータ制御部は、
前記かごが前記フロア上で停止して扉が開いており、かつ前記待機人数推定部が推定したそのフロア上における前記待機人数が0人である場合には、前記扉を閉じる、
ことを特徴とする請求項10記載のエレベータシステム。 - 前記エレベータ制御部は、
前記かごが前記フロア上で停止して扉が開いており、かつ前記待機人数推定部が推定したそのフロア上における前記待機人数が0人でない場合は、前記乗車人数推定部が前記かご内の人間を検出する際に併せて検出する前記かご内の動きを前記乗車人数推定部に問い合わせ、前記かご内における動きがない場合には前記扉を閉じる、
ことを特徴とする請求項10または13記載のエレベータシステム。
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