JP7156447B1 - 乗客コンベア及び乗客コンベアの乗客の状況検知方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、デッキボード又はハンドレール先端から以遠の領域だけでなく、この領域とステップとの間の領域の乗客の状況を検知する乗客コンベア及び乗客の検知方法を提供する。【解決手段】本発明の乗客コンベア１０は、乗降口に設置され、前記乗降口における物体の状況を検知する滞留検知センサー４０と、前記滞留センサーの検知結果に基づいてステップ１１を循環駆動するモーター１７の速度制御を行なう制御装置３１と、を具えた乗客コンベアであって、前記滞留検知センサーは、前記ステップに対してデッキボード１９又はハンドレール１２先端よりも以遠側の第１領域αと、前記第１領域よりも前記ステップ側の第２領域βとに夫々存在する物体の状況を取得可能であり、前記制御装置は、前記滞留検知センサーにより取得された前記第１領域と前記第２領域に夫々存在する物体の状況に基づいて、前記モーターの速度制御を行なう。【選択図】図５

Description

本発明は、エスカレーター等の乗客コンベアの乗客の状況検知方法に関するものであり、より具体的には、１つのセンサーでデッキボード又はハンドレール先端から以遠の領域と、前記領域よりもステップ側の領域の２領域の乗客の状況を検知する方法に関するものである。

エスカレーターや動く歩道のような乗客コンベアでは、降り口に乗客を検知する滞留検知センサー（以下、適宜「センサー」という）を具えたものがある。たとえば、特許文献１では、センサーが降り口における乗客の滞留、転倒、立ち止まり等を検知すると、エスカレーターの速度（モーターの回転速度）を減じるようにしている。

特許文献１のエスカレーターでは、センサーとしてＴｏＦ（Time of Flight）センサーの如きエリア型センサーを利用している。センサーは、エスカレーター（ステップ側）から見てデッキボード又はハンドレール先端よりも以遠側の領域（以下「第１領域」という）の乗客を検知している。そして、センサーにより第１領域を平面スキャンし、第１領域に存在する物体（乗客）までの距離データから重心位置を算出し、その移動速度を算出する。その結果得られた重心位置の移動速度が、所定の移動速度以下の場合には第１領域で乗客が滞留等していると判断し、エスカレーターの速度を調整する。

センサーは、検知精度が維持でき、乗客や乗客が運んでいる荷物などと衝突を避け、また、いたずらを防止する等の理由により、設置箇所が限られている。特許文献１では、エスカレーターのデッキボードを通常よりも長く形成し、延長されたデッキボードの下面にセンサーを設置している。そして、設置位置の制約により、センサーが乗客を検知する領域は、上記した第１領域に限定されている。

特許第６８１６８３６号公報

しかしながら、第１領域よりもステップに近い領域、すなわち、デッキボードやハンドレール先端よりもステップ側の領域（以下「第２領域」と称する）でも乗客の転倒や立ち止まりは発生する。この第２領域は、第１領域よりもステップ側に近いため、乗客の転倒や立ち止まりが発生すると、第１領域よりもエスカレーターの運行に対する影響が大きい。

本発明の目的は、デッキボード又はハンドレール先端から以遠の領域だけでなく、この領域よりもステップ側の領域の乗客の状況を検知する乗客コンベア及び乗客の検知方法を提供することである。

本発明の乗客コンベアは、
乗降口に設置され、前記乗降口における物体の状況を検知する滞留検知センサーと、前記滞留センサーの検知結果に基づいてステップを循環駆動するモーターの速度制御を行なう制御装置と、を具えた乗客コンベアであって、
前記滞留検知センサーは、前記ステップに対してデッキボード又はハンドレール先端よりも以遠側の第１領域と、前記第１領域よりも前記ステップ側の第２領域とに夫々存在する物体の状況を取得可能であり、
前記制御装置は、前記滞留検知センサーにより取得された前記第１領域と前記第２領域に夫々存在する物体の状況に基づいて、前記モーターの速度制御を行なう。

前記滞留検知センサーは、前記第１領域と前記第２領域に夫々存在する前記物体の距離データを連続的に逐次取得するエリア型センサーとすることができる。

前記滞留検知センサーは、１３５°以上の測定角を有しており、少なくとも９０°が前記第１領域を検知し、少なくとも４５°が前記第２領域を検知するものを採用できる。

本発明の乗客コンベアの乗客の状況検知方法は、
乗降口に設置され、前記乗降口における物体の状況を検知する滞留検知センサーを具えた乗客コンベアの乗客の状況検知方法であって、
前記滞留検知センサーによって、ステップに対してデッキボード又はハンドレール先端よりも以遠側の第１領域と、前記第１領域よりも前記ステップ側の第２領域とに夫々存在する物体の状況を連続的に逐次取得する領域判定ステップ、
前記逐次取得された前記物体の状況から、前記第１領域と前記第２領域の夫々に存在する物体の重心位置を時系列順に算出する重心位置算出ステップ、
前記第１領域と前記第２領域の夫々の前記重心位置の移動速度を算出する重心移動速度算出ステップ、
とを含んでいる。

前記重心移動速度算出ステップは、前記第１領域と前記第２領域における前記乗客コンベアの進行方向の移動速度のみを算出することができる。

前記第２領域は、前記ステップまでの領域とすることができる。

前記第２領域は、前記乗降口のフロアプレートと水平になるステップ部分を含む領域とすることができる。

また、本発明の乗客コンベアの乗客の状況検知方法を用いた乗客コンベアの速度制御方法は、
上記乗客コンベアの乗客の状況検知方法を用いた乗客コンベアの速度制御方法であって、
前記重心移動速度算出ステップにより算出された前記第１領域と前記第２領域の前記重心位置の移動速度に基づいて、前記ステップを循環駆動させるモーターの回転を制御する、速度制御ステップを有する。

前記速度制御ステップは、前記第２領域の前記重心位置の移動速度が所定の速度以下の場合、前記第１領域の前記重心位置の移動速度に関係なく前記モーターを制御することができる。

前記速度制御ステップは、前記第２領域に前記物体が検知されない場合、前記第１領域の前記重心位置の移動速度による前記モーターの制御は行なわないようにすることができる。

本発明の乗客コンベア及び乗客の状況検知方法によれば、デッキボードやハンドレール先端よりも以遠の第１領域だけでなく、第１領域よりもステップ側の第２領域の乗客の状況、すなわち、乗客の滞留や転倒、立ち止まり等を早期に発見できる。ステップ側の第２領域の乗客の状況を検知することで、早めにエスカレーターの運行制御を行なうことができ、滞留等の解消を早期に行なうことができる。

図１は、本発明を適用できるエスカレーターの概略構成図である。 図２は、降り口近傍の斜視図である。 図３は、滞留検知センサーの設置位置を示す側面図である。 図４は、第１領域及び第２領域を示す降り口近傍の平面図である。 図５は、図４よりも広く第２領域を設定した降り口近傍の平面図である。 図６は、滞留検知センサーの測定範囲を示す平面図である。 図７は、滞留検知センサーにより検知された第１領域、第２領域の距離データの一例を示している。 図８は、本発明のエスカレーターの制御システムの一実施形態を示すブロック図である。 図９は、本発明の一実施形態に係るフローチャートである。 図１０は、速度指令生成ステップのサブルーチンを示している。

図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の説明では、乗客コンベアとしてエスカレーター１０を例に挙げるが、乗客コンベアは、所謂動く歩道などであっても構わない。

本発明の一実施形態に係るエスカレーター１０は、図１に示すように、乗降口となる上階側階床２０と下階側階床２１の間でステップ１１をハンドレール１２と共に循環させて構成される。エスカレーター１０の骨組みを形成するトラス１３には、上下にスプロケット１４，１５を具え、これらスプロケット１４，１５間にステップ１１を多数連結して循環させるステップチェーン１６が掛けられている。一方のスプロケット１４は、モーター１７に減速機１８を介して動力伝達可能に連携されている。また、トラス１３には、図示しないレールが上下の階床間に配設されており、ステップ１１は、ステップチェーン１６に牽引されてレール上を走行する。

本実施形態では、エスカレーター１０は下り運転するものとし、乗り口２０ａを上階側階床２０、降り口２１ａを下階側階床２１として説明する。上り運転の場合には、上階側階床２０が降り口、下階側階床２１が乗り口となり、ステップ１１の走行方向が逆になる。

乗り口２０ａ及び降り口２１ａには夫々フロアプレート２５に連続する乗降板２２が設けられている。降り口２１ａについて図２及び図３に示すように、乗降板２２の先端には、ステップ１１が通過する櫛２３が形成されている。乗り口２０ａではステップ１１は乗降板２２の下方を通って櫛２３から送出され、降り口２１ａではステップ１１は櫛２３を通って乗降板２２の下方に侵入する。

図１乃至図３に示すように、本発明の一実施形態に係るエスカレーター１０は、降り口２１ａの近傍にセンサー４０を配備している。センサー４０として、ＴｏＦ（Time of Flight）センサーの如きエリア型センサー（測域センサー）を例示できる。ＴｏＦセンサーは、レーザー光の投光部と受光部を回転させながら、投光部から発せられたレーザー光が物体に反射して受光部に戻ってくるまでの時間を計測し、回転角度毎に物体までの距離データを出力するセンサーである。なお、センサー４０は、ＴｏＦセンサーに限定されるものではない。

センサー４０は、図２及び図３に示すように、デッキボード１９の端縁を通常よりも長く形成し、突出したデッキボード１９の下面にセンサー４０を配置している。これにより、センサー４０は、乗客の足元近傍の高さを平面スキャンすることができる。なお、センサー４０の設置位置は、これに限定されるものではなく、スカートガードやニューエルカバーに設置、或いは、別途ポールを降り口２１ａに立設してセンサー４０を装着することもできる。センサー４０は、図４、図５等に示すように、左右の何れか一方に配置すれば足りるが、降り口２１ａの左右に１つずつ配置しても構わない。図示のセンサー設置位置は、進行方向右側のデッキボード１９の先端であり、ハンドレール１２が円弧状に折り返すハンドレール１２の先端よりもやや後退した位置である。

図４、図５は、降り口２１ａを平面視した模式図である。降り口２１ａには、センサー４０により検知される領域が設定される。この領域を第１領域α、第２領域βと称する。第１領域αは、ステップ１１側から見てデッキボード又はハンドレール先端よりも以遠側の領域であり、第２領域βは、当該第１領域よりもステップ１１側の領域である。

より詳細には、第１領域αは、先行技術文献で掲示した特許文献１の測定領域に相当し、乗降口のフロアプレート２５を一部含む領域である。第１領域αには、エスカレーター１０の乗客が通過することはもちろん、乗客以外の者も第１領域αを横切ることがある。

第２領域βは、第１領域αよりもステップ１１側の領域である。具体的実施形態として、第２領域βは、図４に示すように、第１領域αの基端側からステップ１１の直前の櫛２３までの領域とすることができる。また、エスカレーター１０には、櫛２３の手前側にステップ１１がフロアプレート２５（乗降板２２）と略水平になる水平部１１ａ（図２、図３参照）が存在する。この水平部１１ａを第２領域βに含めることができる。この場合、第２領域βは、図５に示す領域となり、第１領域αの基端側から、櫛２３を越えて、ステップ１１がフロアプレート２５と略水平になる水平部１１ａを含む領域となる。水平部１１ａは、ステップ１枚分から３枚分（福祉仕様など）の長さに設定できる。第２領域βを広げることで、乗降板２２側だけでなくステップ１１の水平部１１ａにおける乗客の滞留等も検知できる。

この第２領域βは、通常はエスカレーター１０の乗客以外は侵入しない領域であり、第１領域αよりもステップ１１側であるから、第２領域βでの乗客の転倒や転倒、立ち止まり等はエスカレーター１０の運行に大きな影響を与える領域である。なお、以下では、図５に示すフロアプレート２５と略水平な１枚分のステップ１１を含む領域を第２領域βとして採用した実施形態について説明する。

上記した第１領域αと第２領域βは、降り口２１ａの乗客の進行方向（図２等の矢印Ａ）をＹ軸、Ｙ軸と平面内で直交する水平方向をＸ軸としたときに、ＸＹ座標で規定することができる。たとえば、センサー４０の位置をＸ軸（Ｙ軸のゼロ）上とし、Ｙ軸（Ｘ軸のゼロ）は、降り口２１ａの幅方向中心に設定する。第１領域αは、図５に示すように、Ｘ軸方向には－Ｘ_α～Ｘ_α、Ｙ軸方向には０～Ｙ_αの矩形領域で規定できる。同様に、第２領域βは、第１領域αよりもステップ１１側に位置する、Ｘ軸方向に－Ｘ_β～Ｘ_β、Ｙ軸方向には－Ｙ_β～０の矩形領域で規定できる。なお、図５では、第１領域αを第２領域βよりも幅広としているが、幅は同じであってもよい。また、これらの長さ（Ｙ_αとＹ_β）も同じ又は異なっていてもよい。

図６は、センサー４０の検知可能な範囲を示している。たとえば、センサー４０は、１３５°以上の測定角を有するものを採用でき、少なくとも９０°が第１領域αを検知し、少なくとも４５°が前記第２領域βを検知する構成とするよう設置する。図６では、センサー４０は、測定角の９０°が第１領域を検知し、６５°が第２領域βを検知している。なお、市販のセンサー４０を採用した場合、測定角は約２７０°である。この場合、センサー４０の投光部と受光部の回転角を少なくとも１３５°以上に設定すればよい。また、センサー４０の位置を前後させたり、内側に配置したりすることで検知範囲を広げることもできる。測定不要な範囲では、測定された距離データにゼロを代入する等の処理を行なえばよい。

センサー４０が左右何れか一方の場合、図６に示すように第２領域βには測定不能な死角領域γが発生する。この死角領域γができるだけ狭くなるようにセンサー４０を設置することが望ましい。しかしながら、死角領域γは比較的狭い領域であるから、死角領域γのみに乗客の滞留等が発生する可能性は極めて低く、運用上問題はない。センサー４０を左右に１つずつ配置することで、コスト増には繋がるが、第２領域βの全範囲をほぼ死角領域γが生ずる測定することができる。

然して、センサー４０により、第１領域αと第２領域βは、平面スキャンされ、センサー４０は、これら領域に存する物体（乗客５０）の距離データを次に説明する制御装置３１に出力する。たとえば、センサー４０は、所定時間毎、たとえば２５ｍｓｅｃ毎に降り口２１ａを平面スキャンし、検出された物体の距離データをたとえば座標値として連続的に逐次検知し続ける構成とすることができる。

図７は、ＴｏＦセンサーをセンサー４０として採用し、第１領域αと第２領域βを平面スキャンした１スキャン分の２次元座標系の検知結果を示す距離データの一例を示している。たとえば、図５に示すように、第１領域αに２人の乗客５０α、第２領域に１人の乗客５０βがステップ１１から降りて、進行方向に向けて歩行している状態では、乗客５０α、５０βに対し、図７に示すように、センサー４０により検出された距離データ（図中黒丸印で示す）が得られる。図７を参照すると、第１領域αでは、乗客５０αの足の輪郭を示す点の集合５０ａ，５０ｂが確認され、第２領域βでは、乗客５０βの足の輪郭を示す点の集合５０ｃを確認することができる。

センサー４０の距離データは、エスカレーター１０の制御装置３１に出力される。図８は、本発明に係る制御に関連する要部構成を示すエスカレーター１０の制御システム３０のブロック図である。制御システム３０は、制御装置３１を具え、センサー４０から出力される距離データを受信し、降り口２１ａの第１領域αと第２領域βにおける乗客の状況を夫々判定し、当該判定結果に基づいてモーター１７の回転速度を制御する。たとえば、制御装置３１は、センサー４０からの検知結果から降り口２１ａの乗客の状況を判定する状況判定手段３２（後述する）と、状況判定手段３２にて判定された状況に基づいて、モーター１７の速度指令を発する速度指令生成手段３３と、当該速度指令に基づいてモーター１７をインバーター制御するインバーター制御手段３４を具える構成とすることができる。なお、モーター１７の回転速度制御は、インバーター制御に限るものではない。

状況判定手段３２は、センサー４０から取得した距離データが何れの領域の距離データであるかを判別し、各領域α、βに存在する物体５０の重心の移動速度を算出し、或いは、物体５０の重心の移動速度と物体５０の幅とを算出し、領域α、β毎の乗客の状況を判定する。以下の実施形態では、第１領域α、第２領域βの両方について、物体５０の重心の移動速度と物体５０の幅に基づいて乗客の状況を判定するが、一方又は両方の領域について、物体の重心の移動速度のみに基づいて乗客の状況を判定してもよい。また、幅に代えて物体の面積を算出して採用してもよい。

具体的実施形態として、状況判定手段３２は、図８に示すように、センサー４０から距離データが入力され、各距離データが何れの領域の距離データであるかを判別する領域判定部３２ａと、各領域α、βの距離データに基づいて、各領域α、βに存する物体５０の重心位置を算出する重心算出部３２ｂ、算出された重心位置５１から重心位置５１の移動速度を算出する重心移動速度算出部３２ｃ、また、領域判定部３２ａから第１領域α、第２領域βの距離データを得て物体５０の幅を算出する幅算出部３２ｄと、これらにより算出された重心移動速度と幅に基づいて降り口２１ａの状況を判定する状況判定部３２ｅを具えた構成することができる。

これらの各機能により、以下の要領でセンサー４０の距離データから降り口２１ａの乗客の状況を判定する。なお、具体的な算出、演算方法、演算式等については、実施例で説明する。

センサー４０が所定時間毎に測定した距離データは、領域判定部３２ａで連続的に逐次取得される。領域判定部３２ａは、入力された距離データ（座標値）が何れの領域の距離データであるかを判別する。すなわち、距離データが第１領域αのデータであるか、第２領域βのデータであるか、或いは、これら以外の領域のデータであるかを判別する。具体的には、領域判定部３２ａは、距離データの座標値が、図３に示す第１領域α内、すなわち、距離データのＸ座標が－Ｘ_α～Ｘ_α、且つ、Ｙ座標が０～Ｙ_α内にあれば、第１領域αの距離データと判別する。また、距離データのＸ座標が－Ｘ_β～Ｘ_β、Ｙ座標が－Ｙ_β～０内にあれば、第２領域βの距離データがと判別する。これ以外の座標値の場合には、の矩形領域内にあれば第２領域βと判別する。距離データの座標がこれら領域α、β以外であれば、距離データにゼロを代入することで不要なデータとして除去することができる。

領域判定部３２ａにより、領域α、β毎に取得された距離データは、逐次連続的に重心算出部３２ｂと、幅算出部３２ｄにも送信される。

重心算出部３２ｂは、領域α、β毎に受信した距離データから、各領域α、βの乗客５０α、５０βの重心位置を算出する。重心算出部３２ｂにより算出された重心位置を図７中、符号５１α、５１βで示す。重心算出部３２ｂは、たとえば、受信した領域α、β毎の距離データのＸ軸方向成分、Ｙ軸方向成分をそれぞれ加算し、距離データの数で除算することで重心位置５１α、５１βを算出できる。

なお、重心算出部３２ｂは、領域α、β毎に検出された物体５０α、５０βについて、各領域に夫々１つの物体として重心位置５１α、５１βを算出、すなわち、距離データ群全体の重心位置５１を算出している。一方で、個々の距離データ群毎の塊に対し、個々の重心位置を算出し、各重心位置の移動速度を算出するようにしてもよい。この場合、個々の重心位置のＸ軸方向の移動速度を分析することで、エスカレーター１０から降車した乗客ではなく、降り口２１ａ、特に第１領域αを横切っただけの利用者を重心位置の移動速度の計算から除外することもできる。これにより、エスカレーター１０の乗客による降り口２１ａの流れ、滞留などをより正確に判断できる。

算出された各領域α、βの重心位置５１α、５１βは、重心移動速度算出部３２ｃに送信される。そして、重心移動速度算出部３２ｃは、順次受信する重心位置５１α、βから、当該重心位置５１α、βの移動速度を算出する。重心移動速度算出部３２ｃは、たとえば、順次受信した重心位置５１αの差分から第１領域α内の乗客５０αの移動速度を算出できる。また、順次受信した重心位置５１βの差分から第２領域β内の乗客５０βの移動速度を算出できる。なお、重心位置５１α、５１βの移動速度の算出に際し、エスカレーター１０の進行方向のみの速度を抽出するようにすることが望ましい。また、測定誤差等の影響を抑えるために、重心位置５１α、５１βの移動速度は、たとえば、移動平均とすることで算出データの微小変化を平滑化することができる。

幅算出部３２ｄは、第１領域αに存する乗客５０αについて、領域判定部３２ａから得た距離データに基づいて、第１領域αに存在する物体５０αの幅を算出する。物体５０αの占める幅は、たとえば、物体５０αを矩形と見做し、得られた距離データのＸ軸方向成分の最大値、最小値から算出できる。このように第１領域αについて、物体５０αの幅を算出することで、乗客が通過できない程度の物体が第１領域αを占有しているのか、物体５０αは存在するものの、乗客は通行可能であるのかを判断することができる。第２領域βについても同様に、物体５０βの占める幅は、物体５０βを矩形と見なし、得られた距離データのＸ軸方向成分の最大値、最小値から算出できる。

そして、上記重心移動速度算出部３２ｃにて算出された第１領域αの重心位置５１αの移動速度と、第２領域βの重心位置５１βの移動速度、さらに、幅算出部３２ｄにて算出された物体５０α、５０βの幅は、状況判定部３２ｅに送信される。状況判定部３２ｅは、領域α、βについては、移動速度と幅に基づいて乗客の流れ、滞留などの状況を判定する。

たとえば、第１領域αの重心位置５１αの移動速度が速く、且つ、第１領域αに対する物体５０αの幅が小さければ、第１領域αでは、乗客がスムーズに流れていると判定できる。また、第２領域βについても、重心位置５１βの移動速度が速く、且つ、第２領域βに対する物体５０βの幅が小さければ、乗客がスムーズに流れていると判定できる。一方で、第１領域αの重心位置５１αの移動速度が所定値以下、或いは、第１領域αに対する物体５０αの幅が大きい場合には、第１領域αで滞留等が発生していると判断できる。同様に、第２領域βの重心位置５１βの移動速度が所定値以下、及び／又は、第２領域βに対する物体５０βの幅が大きい場合には、第２領域βで滞留等が発生していると判断できる。

そこで、状況判定部３２ｅは、予め第１領域αの重心位置５１αの移動速度と物体５０αの幅、また、第２領域βの重心位置５１βの移動速度と物体５０βの幅をパラメーターとし、乗客の流れ、滞留などの状況を算出する関数やテーブルを具え、これらパラメーターから乗客の流れ、滞留などの状況を数値化（以下「状況値」）すればよい。

状況判定部３２ｅで判定された降り口２１ａの第１領域αと第２領域βの乗客の流れ、滞留などの状況は、エスカレーター１０の運行速度制御に利用することができる。状況判定部３２ｅで判定された状況（状況値）は、図８に示す速度指令生成手段３３に送信される。速度指令生成手段３３は、状況値に基づいて、エスカレーター１０の運行速度が最適となるように、モーター１７の回転速度の指令値を生成する。たとえば、速度指令生成手段３３は、状況値とモーターの回転速度の指令値のテーブルを格納したメモリを有し、当該テーブルを参照してモーター１７の回転速度の指令値を生成すればよい。モーター１７の回転速度の指令値は、状況値にリアルタイムに追従する変化、すなわち、第１領域αと第２領域βの状況に応じて可変な閾値を持つ制御とすることもできるし、段階的に変化する速度指令であってもよい。

そして、速度指令生成手段３３により生成された速度指令に基づいて、インバーター制御手段３４がモーター１７の回転速度を制御することで、第１領域αと第２領域βの状況に応じてエスカレーター１０の運行速度は制御される。一般的には、重心位置５１α、５１βの移動速度が遅い場合、及び／又は、第１領域α、第２領域βに占める物体５０α、５０βの幅が大きい場合には、乗客が滞留していると判断して、エスカレーター１０の運行速度を遅くして、エスカレーター１０により降り口２１ａに到着する乗客数を減らし、降り口２１ａの滞留の解消を図ることができる。なお、エスカレーター１０の運行速度を遅くする前に、必要に応じて、降り口２１ａから移動するよう注意喚起のアナウンス等を行なってもよい。また、降り口２１ａにて滞留が生じていない場合には、エスカレーター１０の運行速度を定格速度まで戻せばよい。

一方で、第１領域αと第２領域βで比較すると、第２領域βは、第１領域αよりもステップ１１側の領域である。また、第２領域βの左右にはハンドレール１２や欄干が立設されている。従って、第２領域βは、第１領域αよりも重点的に乗客５０βの滞留等を検知する必要がある。

そこで、状況判定部３２ｅは、先に第２領域βの乗客５０βの状況を判定し、第２領域βの重心位置５１βの移動速度が所定値以下であれば、第１領域αの状況に拘わらず、エスカレーター１０を停止又は運行速度を遅くすることが望ましい。加えて、第２領域βの物体５０βの幅が所定幅以上であれば、エスカレーター１０を停止又はさらに運行速度を遅くすることが望ましい。逆に、第２領域βに乗客が検知されない場合には、第１領域αに滞留等が発生していたとしても、第２領域βから第１領域αに向かう乗客はいないので、エスカレーター１０の停止や運行速度制御は実行しない制御とすることが好適である。

本発明によれば、降り口２１ａにおける乗客の状況を、降り口２１aを第１領域αと第２領域βに分け、これら領域の乗客の状況を１つのセンサー４０により測定している。そして、測定された距離データを元に算出される各領域α、βの重心位置５１α、５１βの移動速度等に基づいて判定することができる。そして、判定された状況に基づいてエスカレーター１０の運行速度を制御することで、降り口２１ａにおける乗客の滞留等を防止でき、スムーズな流れを確保できる。

なお、重心位置５１α、５１βの移動速度のみに基づいて状況値を得るには、幅算出部３２ｄは不要である。この場合、重心移動速度算出部３２ｃにて算出された重心位置５１α、５１βの移動速度を状況判定部３２ｅに送信し、第１領域α、第２領域βにおける乗客の流れ、滞留などの状況を判定し、エスカレーター１０の速度制御等を行なえばよい。たとえば、重心位置５１α、５１βの移動速度が速いほど、乗客はスムーズに流れており、重心位置５１α、５１βの移動速度が遅いほど、降り口２１ａに乗客が滞留していることが判定できる。この場合でも、ステップ１１に近い第２領域βに重点を置いて制御を行なうことが望ましい。

以下、図５に点線で示す降り口２１ａの第１領域αと第２領域βに対し、センサー４０により距離データを測定し、重心位置５１α、５１βの移動速度と、第１領域αの物体５０αの幅に基づいて、乗客の状況を判定し、エスカレーター１０の速度制御を行なった。

第１領域αは、図５及び以下の式（１－１），（１－２）、領域βは、図５及び以下の式（１－３）、（１－４）に示すＸ軸、Ｙ軸座標で表され、センサー４０は、Ｘ軸に配置、また、Ｙ軸のゼロ点をエスカレーター１０の幅方向中心としている。

第１領域αは、エスカレーター１０の幅よりも若干広い幅に設定している。また、第２領域βは、第１領域αよりもステップ１１側の領域であり、幅方向は、ステップ１１の幅と略同じに設定した。なお、第２領域βは、第１領域αの基端側からステップ１１がフロアプレート２５と水平になる水平部１１ａ（図２、図３）を含む領域としている。

以下、本発明の一実施形態に係る制御を、降り口２１ａの平面、図５乃至図７、フローチャート図９、図１０等を参照しながら説明する。

＜領域判定ステップ＞
乗客５０の状況の測定が開始されると、まず、図６に示すように、センサー４０が第１領域α及び第２領域βを含む領域を平面スキャンし（図９のステップＳ１）、距離データを制御装置３１に送信する（ステップＳ２）。図７は、距離データを黒丸で座標表示している。領域判定部３２ａは、取得したセンサー４０の距離データが、何れの領域のデータであるか、または、それ以外の範囲のデータであるかを判定する（ステップＳ３）。具体的には、距離データをゼロ点を中心とするＸＹ座標とし、距離データが上記した（１－１）、（１－２）を満たす場合には第１領域αの距離データ、（１－３）、（１－４）を満たす場合には第２領域βの距離データと判定する。それ以外の距離データについてはゼロを代入することで不要なデータとして除去する。

そして、領域判定部３２ａは、重心算出部３２ｂに第１領域αと第２領域βの各距離データを送信する（ステップＳ３）。同時に、幅算出部３２ｄにも距離データを送信する。

第１領域αの距離データについては、ステップＳ４～Ｓ６に示すように、重心位置５１αとその移動速度及び幅を算出する。また、第２領域βの距離データについても、ステップＳ８～Ｓ１０に示すように、重心位置５１βとその移動速度及び幅を算出する。

＜重心位置算出ステップ＞
各領域α、βの重心位置５１α、５１βは、第１領域αと第２領域βのそれぞれの距離データ群の奥行方向と水平方向の平均値を下記式（１－５）、（１－６）を用いて計算することで算出できる（ステップＳ４、Ｓ８）。なお、これにより算出される重心位置５１はα、５１βは、実際に各領域α、βに存在する個々の物体の重心位置ではなく、あくまでも各領域α、βの距離データ群全体の重心位置となる。

＜重心移動速度算出ステップ＞
上記にて順次算出される重心位置５１α、５１βから、下記式（１－７）、（１－８）を用いて、重心位置５１α、５１βの移動速度を算出する（ステップＳ５、ステップＳ９）。ここで、サンプリング周期は、たとえば２５ｍｓｅｃとすることができる。

なお、上記（１－７）、（１－８）にて算出した重心速度は、センサー４０により得られた距離データが塊として移動する速度を示すが、重心位置５１α、５１βを算出しているため、各領域α、βの距離データの分布度合（分布形状）に影響を受ける。すなわち、乗客の移動速度が一定であった場合であっても、先頭の人が領域α、βを進行方向に出て行くタイミング、或いは、後続の人が領域α、βに侵入するタイミングによっては、距離データの分布度合が急激に変化し、実際には生じていない重心位置の移動速度の急激な変化が検出されることになる。これら２つのタイミングは、何れも進行方向とは逆の速度として検出される。このため、進行方向と同じ方向の速度を正とする移動速度のみを抽出することが望まれる。そこで、重心位置移動速度算出ステップ（ステップＳ５、Ｓ９）では、式（１－７）、（１－８）で算出された領域α、βにおける進行方向を正とする移動速度について、下記式（１－９）を適用し、当該移動速度の絶対値を加えた速度に基づいて重心位置５１α、５１βの移動速度を算出することで、正の値となる速度のみを抽出するようにしている。これにより、進行方向とは逆の方向で検出された移動速度はゼロとなり、実際に発生していない負の速度は、後に示す移動平均に反映されないようにできる。

また、本実施形態では、センサー４０の領域α、βにおける距離データ群をそれぞれ１サンプリング毎に処理しているから、測定誤差等の影響により微小な速度変化が発生し、誤判定の原因となり得る。そこで、下記式（１－１０）の如き移動平均フィルタを用いることで、得られた重心位置の移動速度の移動平均を算出し、微小変化を平滑化することが望ましい。もちろん、データ処理は、移動平均に限定されるものではない。

上記により、得られた重心位置５１α、５１βの移動速度は、状況判定部３２ｅに送信される（ステップＳ７、Ｓ１１）。

＜物体の幅の算出＞
本実施形態では、幅算出部３２ｄは、得られた物体の距離データから、物体を矩形と見做して、物体の幅を算出する（ステップＳ６、Ｓ１０）。たとえば、幅は、第１領域α、第２領域βの距離データのＸ軸方向の最大値と最小値の差分で算出できる。

続いて、幅算出部３２ｄは、上記により得られた各領域α、βの物体５０α、５０βの幅を、状況判定部３２ｅに送信する(ステップＳ７、Ｓ１１)。

＜状況判定ステップ＞
状況判定部３２ｅは、重心移動速度算出部３２ｃで算出された重心位置５１の移動速度と、幅算出部３２ｄで算出された物体５０の幅に基づいて、降り口２１ａの乗客の流れ、滞留等の状況を数値化した状況値を算出する（ステップＳ７、Ｓ１１）。状況値は、具体的には、第１領域αについては重心位置５１αの移動速度と幅である。また、第２領域βの状況値は重心位置５１βの移動速度と幅である。

＜速度指令生成ステップ＞
状況判定部３２ｅで算出された状況値は、速度指令生成手段３３に送信される（ステップＳ１２、サブルーチン図１０）、速度指令生成手段３３は、第１領域αと第２領域βの状況値に基づいてエスカレーター１０の運行速度が最適となるように、モーター１７の回転速度の指令値を生成する（サブルーチン図１０）。

本実施例では、第１領域αと第２領域βのうち、ステップ１１側に近い第２領域βに重点を置いて乗客の状況を判定し、エスカレーター１０の運行を制御する。

具体的には、サブルーチン図１０に示すように、まず、第２領域β自体に物体が存在するか否かを判定する（ステップＳ１３）。物体が存在するか否かは、第２領域βの距離データが存在するか、また、移動速度が算出されているかどうかにより判定できる。そして、第２領域βに物体が存在しない場合には（ステップＳ１３のＮｏ）、後述のステップＳ１８に移行し、第１領域αの状況を判断する。

第２領域βに物体が存在する場合には（ステップＳ１３のＹｅｓ）、その重心位置５１βの移動速度が所定速度（例では100mm/sec）以上かどうか判定する（ステップＳ１４）。第２領域βの重心位置５１βの移動速度が所定速度未満の場合には、第２領域βに滞留等が発生しているから、第２領域βの乗客の状況に基づいてエスカレーター１０の減速を行なう（ステップＳ１４のＮｏ）。

第２領域βの重心位置５１βの移動速度が、所定速度未満の場合（ステップＳ１４のＮｏ）、第２領域βに乗客が通過できる幅員が確保されているかどうかを判断する（ステップＳ１５）。第２領域βの幅員は、第２領域βに存在する物体の幅を参照することで判断できる。

その結果、第２領域βの幅員が確保されていない場合には（ステップＳ１５のＮｏ）、速度指令生成手段３３は、エスカレーター１０を大きく減速する速度指令を生成し（たとえば5m/minまで）、滞留等の解消を待つ（ステップＳ１６）。なお、第２領域βは、第１領域αよりも乗客の滞留等によるエスカレーター１０の運行に与える影響が大きいから、第２領域βに幅員が確保されていない場合には、エスカレーター１０を緊急停止するようにしてもよい。

一方で、第２領域βの幅員が確保されている場合には（ステップＳ１５のＹｅｓ）、乗客は第２領域βに発生した滞留等を避けることで通行できるから、エスカレーター１０の減速はステップＳ１６よりも小さくする（ステップＳ１７）。具体的には、速度指令生成手段３３は、所定の運行速度（たとえば10m/min）まで減速する速度指令を生成する。減速度は0.1m/s^２程度とすればよい。

上記ステップＳ１６、Ｓ１７により、速度変更が所定値（たとえば9m/min）以上となった場合には（ステップＳ２７のＹｅｓ）、乗客に減速する旨のアナウンスを行なう（ステップＳ２８）。

上記ステップＳ１４～Ｓ１７により、第２領域βに存在する物体（乗客５０β）の移動速度と幅員に基づいてエスカレーター１０の運行制御を行なうことができる。第２領域βは、第１領域αよりもステップ１１に近いから、第２領域βの乗客の状況により早期にエスカレーター１０の運行を制御することで、乗客の滞留等による影響を早期に解消等することができる。

ステップＳ１３がＮｏ又はステップＳ１４がＹｅｓの場合は、第２領域βに滞留等がない状況である。この場合、第１領域αの物体５０αに基づいて、速度指令生成手段３３は、エスカレーター１０の運行速度を制御すればよい。ステップＳ１８～Ｓ２６がその一例である。

具体的には、ステップＳ１３がＮｏ又はステップＳ１４のＹｅｓの場合、第１領域αに物体５０αが存在しているかどうかを判断する（ステップＳ１８）。第１領域αに物体５０αが存在していなければ（ステップＳ１８のＮｏ）、ステップＳ１３がＮｏ又はステップＳ１４のＹｅｓより第２領域βに滞留がない状態であって、第１領域αにも滞留はなく、エスカレーター１０の速度制限を行なう必要はないから、他のステップにてエスカレーター１０が減速されている場合に定格速度（たとえば30m/min）に戻すよう加速する（ステップＳ１９）。また、第１領域αに物体５０αが存在し（ステップＳ１８のＹｅｓ）、当該物体５０αの移動速度が所定速度（たとえば100mm/sec以上）の場合も同様である（Ｓ２０のＹｅｓ、ステップＳ２１）。

一方、第１領域αに物体５０αが存在し（ステップＳ１８のＹｅｓ）、当該物体５０αの重心位置５１αの移動速度が所定範囲（たとえば50mm/sec以上100mm/sec未満）となった場合は（ステップＳ２０のＮｏ、ステップＳ２２のＹｅｓ）、エスカレーター１０を若干減速する（ステップＳ２３）。重心位置５１αの移動速度がさらに遅い場合には（ステップＳ２２のＮｏ）、第１領域αに存在する物体の幅を参照し、第１領域αに乗客が通過できる幅員が確保されているかどうかを判断する（ステップＳ２４）。

その結果、第１領域αの幅員が確保されていない場合には（ステップＳ２４のＮｏ）、速度指令生成手段３３は、エスカレーター１０を大きく減速する速度指令を生成し（たとえば5m/minまで）、滞留等の解消をまてばよい（ステップＳ２５）。

一方で、第１領域αの幅員が確保されている場合には（ステップＳ２４のＹｅｓ）、乗客は第１領域αに発生した滞留等を避けることで通行できるから、エスカレーター１０の減速はステップＳ２２よりも小さくて済む（ステップＳ２６）。

上記何れの場合も、速度変更が所定値（たとえば9m/min）以上となった場合には（ステップＳ２７のＹｅｓ）、乗客に減速する旨のアナウンスを行なう（ステップＳ２８）。そして、図９のフローチャートのステップＳ１に戻る（ステップＳ２９）。

上記説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或いは範囲を限縮するように解すべきではない。また、本発明の各部構成は、上記実施例に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。

１０ エスカレーター
１２ ハンドレール
１７ モーター
１９ デッキボード
２１ａ 降り口
３１ 制御装置
３２ 状況判定手段
３２ａ 領域判定部
３２ｂ 重心算出部
３２ｃ 重心移動速度算出部
３３ 速度指令生成手段
３４ インバーター制御手段
４０ センサー
５０ 乗客（物体）
α 第１領域
β 第２領域

Claims (10)

1. 乗降口に設置され、前記乗降口における物体の状況を検知する滞留検知センサーと、前記滞留検知センサーの検知結果に基づいてステップを循環駆動するモーターの速度制御を行なう制御装置と、を具えた乗客コンベアであって、
   前記滞留検知センサーは、前記ステップに対してデッキボード又はハンドレール先端よりも以遠側の第１領域と、前記第１領域よりも前記ステップ側の第２領域とに夫々存在する物体の状況を取得可能であり、
   前記制御装置は、前記滞留検知センサーにより取得された前記第１領域と前記第２領域に夫々存在する物体の移動速度と幅に基づいて、前記モーターの速度制御を行なうものであり、
   前記制御装置は、前記第２領域に前記物体が存在し、前記第２領域における前記物体の前記移動速度が所定速度未満であって、且つ、前記第２領域の前記物体の前記幅から算出され、前記第２領域に乗客が通過できる幅員が確保されている場合には、前記モーターの速度を減速し、前記幅員が確保されていない場合には、前記モーターの速度を前記減速よりもさらに減速する制御を行なう、
   乗客コンベア。
2. 前記制御装置は、前記第２領域に前記物体が存在しない又は前記第２領域における前記物体の移動速度が所定速度以上の場合であって、前記第１領域に前記物体が存在しない場合、又は、前記第１領域に存在する前記物体の移動速度が所定速度以上の場合に、前記モーターの速度を加速する制御を行なう、
   請求項１に記載の乗客コンベア。
3. 前記制御装置は、前記第２領域に前記物体が存在しない又は前記第２領域における前記物体の移動速度が所定速度以上の場合であって、前記第１領域に存在する前記物体の移動速度が所定速度未満の場合に、前記モーターの速度を減速する制御を行なう、
   請求項１又は請求項２に記載の乗客コンベア。
4. 前記滞留検知センサーは、前記第１領域と前記第２領域に夫々存在する前記物体の距離データを連続的に逐次取得するエリア型センサーである、
   請求項1乃至請求項３の何れかに記載の乗客コンベア。
5. 前記第２領域は、前記ステップまでの領域である、
   請求項１乃至請求項４の何れかに記載の乗客コンベア。
6. 前記第２領域は、前記乗降口のフロアプレートと水平になるステップ部分を含む領域である、
   請求項１乃至請求項４の何れかに記載の乗客コンベア。
7. 前記滞留検知センサーは、１３５°以上の測定角を有しており、少なくとも９０°が前記第１領域を検知し、少なくとも４５°が前記第２領域を検知する、
   請求項１乃至請求項６の何れかに記載の乗客コンベア。
8. 乗降口に設置され、前記乗降口における物体の状況を検知する滞留検知センサーを具えた乗客コンベアの速度制御方法であって、
   前記滞留検知センサーによって、ステップに対してデッキボード又はハンドレール先端よりも以遠側の第１領域と、前記第１領域よりも前記ステップ側の第２領域とに夫々存在する物体の状況を連続的に逐次取得する領域判定ステップ、
   前記逐次取得された前記物体の状況から、前記第１領域と前記第２領域の夫々に存在する物体の重心位置を時系列順に算出する重心位置算出ステップと、
   前記第１領域と前記第２領域の夫々の前記重心位置の移動速度を算出する重心移動速度算出ステップ、
   により、乗客の状況を検知し、
   前記重心移動速度算出ステップにより算出された前記第１領域と前記第２領域の前記重心位置の移動速度に基づいて、前記ステップを循環駆動させるモーターの回転を制御する、速度制御ステップを有するものであって、
   前記速度制御ステップは、前記第２領域の前記重心位置の移動速度が所定速度未満の場合、前記第１領域の前記重心位置の移動速度に関係なく前記モーターを制御する、
   乗客コンベアの速度制御方法。
9. 前記重心移動速度算出ステップは、前記第１領域と前記第２領域における前記乗客コンベアの進行方向の移動速度のみを算出する、
   請求項８に記載の乗客コンベアの速度制御方法。
10. 前記速度制御ステップは、前記第２領域に前記物体が検知されない場合、前記第１領域の前記重心位置の移動速度による前記モーターの制御は行なわない、
    請求項８又は請求項９に記載の乗客コンベアの速度制御方法。
    

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