JP2011201628A - 乗客コンベア - Google Patents

Abstract

【課題】乗客コンベアの運転状況から運転速度を制御する際に、省エネルギーと輸送効率との両立を実現できる乗客コンベアを提供する。
【解決手段】インバータの消費電力量を測定する消費電力量測定部と、前記インバータの消費電力量の所定時間当たりの積分値から乗客流動量を算出する乗客流動量算出部と、前記インバータの消費電力量の大きさ、または前記乗客流動量に対する前記インバータの消費電力量の前回の波形からの時間間隔から、１集団の乗客人数を算出する乗客人数算出部と、前記１集団の乗客人数と前記乗客流動量との組み合わせから乗客コンベアの運転速度を決定する運転速度テーブルと、前記運転速度テーブルを参照して前記１集団の乗客人数と前記乗客流動量とから運転速度を決定する運転速度決定部と、前記運転速度決定部で決定された前記運転速度に基づいて前記インバータを制御するインバータ制御部とを有する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、エスカレーターや電動道路等の乗客コンベアに係り、特に、乗客の利用状況から運転速度を自己判断できるようにした乗客コンベアに関する。

無端状に連結され乗降口間を移動する複数の踏段、及びこれらの踏段と同期して移動する移動手摺を駆動する乗客コンベアにおいて、乗降口で人を検知したら起動または増速し所定時間を経過したら停止するものが知られている。ここで、乗客コンベアの運転方向は、乗客口付近の操作スイッチ又は遠隔操作によって制御され、運転速度は予め設定された内容に従って運転される。

ここで、運転速度に関しては、乗客人数を推定し、運転速度を制御することにより省エネルギーを図る技術が知られている。

例えば、乗客人数を推定するために、乗客コンベアの乗り場に乗客人数検出用センサを用いるのではなく、モータの消費電力量から乗客人数を推定し、運転速度を制御するものがある（例えば、特許文献１参照）。他には、インバータを用いて検知した電流値と予め設定しておいた電流しきい値とを比較することで運転速度を制御するものもある（例えば、特許文献２参照）。

また、乗客コンベアを最後に利用した時からの待機時間と、一団となって又は周期的に搭乗した乗客の最大人数とを用いて、ファジィ論理によって通行履歴を利用して乗客コンベアの運転速度を制御するものがある（例えば、特許文献３参照）。この特許文献３では、休止後の起動時に必要となる起動消費電力が大きいため、待機時間がある程度以上長くないと休止させなかった場合に比べて必ずしも省エネルギーにはならないことに着目し、最適な省エネルギー効果を得るための手法である。そのために、乗客コンベアを最後に利用した時からの待機時間と、最後に一団となって又は周期的に搭乗した乗客の最大人数をチャートにまとめ、このチャートを用いて運転速度を制御している。

特開２００２−１６０８８４号公報（図４，図５） 特開２００１−３３５２７０号公報（段落０００８〜００１３，図１，図２） 特開平８−９９７９１号公報（図１２）

しかしながら、特許文献１及び特許文献２では、現在の乗客コンベアの乗客人数という比較的に短い期間のおけるショートスパンの情報のみを用いたものである。したがって、ロングスパンの情報である乗客流動量（単位時間当たりの乗客人数）は多いにもかかわらず、乗客が集団になって固まって乗り込んでいるのでショートスパンの情報である現在実際に乗っている乗客人数の変化に波があるような場合には、比較的短い時間間隔で運転速度の加速，減速を繰り返すことになるので、実質的な輸送効率が高くないという問題が生じる場合がある。

また、特許文献３では、待機時間がある程度以上長くないと休止させなかった場合に比べて必ずしも省エネルギーにはならないことに着目し、ファジィ論理によって通行履歴を利用して乗客コンベアの運転速度を制御しているので、現在の乗客コンベアの乗客人数に応じて速度制御することができないので急激に大勢が乗り込んできたときには対応できないため輸送効率が悪く、仮に制御を行うために特許文献１や特許文献２のような制御と組み合わせようとしても実現手段がそもそも異なるため適用できないという問題がある。

本発明の課題は、乗客コンベアの運転状況から運転速度を制御する際に、省エネルギーと輸送効率との両立を実現できる乗客コンベアを提供することである。

尚、上記した課題以外のその他の課題は、本願明細書全体の記載または図面から明らかにされる。

本発明の乗客コンベアでは、乗客コンベアの運転状況を、ショートスパンの情報（１集団の乗客人数，乗客の歩行速度など）とロングスパンの情報（乗客流動量（単位時間当たりの乗客人数）など）に分けて把握し、両方の情報を用いて運転速度を制御する。

このとき、乗客コンベアの消費電力量を測定し、消費電力量から１集団の乗客人数，乗客の歩行速度，乗客流動量などを推定し、これらの情報から、予め設定された運転速度テーブルを参照して運転速度を決定し、制御する。

また、これまで選択した運転速度の頻度から乗客コンベアが運転速度テーブルのしきい値を更新するようにすることもできる。

本発明の構成は、例えば、以下のようなものとすることができる。

（１）無端状に連結されて循環移動する複数の踏段と、前記複数の踏段の両側に立設された欄干パネルと、前記欄干パネルの周縁に案内され前記踏段と同期して移動する移動手摺と、前記踏段および前記移動手摺を駆動する駆動装置と、前記駆動装置を制御するインバータと、前記インバータを制御する制御部とを備えた乗客コンベアにおいて、
前記制御部は、前記インバータの消費電力量を測定する消費電力量測定部と、前記インバータの消費電力量の所定時間当たりの積分値から乗客流動量を算出する乗客流動量算出部と、前記インバータの消費電力量の大きさ、または前記乗客流動量に対する前記インバータの消費電力量の前回の波形からの時間間隔から、１集団の乗客人数を算出する乗客人数算出部と、前記１集団の乗客人数と前記乗客流動量との組み合わせから前記乗客コンベアの運転速度を決定する運転速度テーブルと、前記運転速度テーブルを参照して前記１集団の乗客人数と前記乗客流動量とから運転速度を決定する運転速度決定部と、前記運転速度決定部で決定された前記運転速度に基づいて前記インバータを制御するインバータ制御部とを有する。

（２）（１）において、前記制御部は、前記インバータの消費電力量の立ち上がり部分の傾き、または前記インバータの消費電力量の大きさに対するピーク時間の長さから、乗客の歩行速度を算出する歩行速度算出部を有し、
運転速度テーブルは、前記１集団の乗客人数と前記歩行速度と前記乗客流動量との組み合わせから前記乗客コンベアの運転速度を決定するテーブルであり、
運転速度決定部は、前記運転速度テーブルを参照して前記１集団の乗客人数と前記歩行速度と前記乗客流動量とから前記運転速度を決定するようにしてもよい。

（３）（１）または（２）において、前記運転速度決定部は、前記運転速度テーブルのしきい値を、選択された運転速度の頻度を用いて更新するようにしてもよい。

（４）（１）から（３）の何れかにおいて、前記消費電力量測定部は、前記インバータのトルクから前記インバータの消費電力量を算出するようにしてもよい。

（５）（１）から（４）の何れかにおいて、前記運転速度テーブルは、前記１集団の乗客人数と前記乗客流動量とが大きくなるほど前記運転速度が速くなることが望ましい。

尚、上記した構成はあくまで一例であり、本発明は、技術思想を逸脱しない範囲内で適宜変更が可能である。また、上記した構成以外の本発明の構成の例は、本願明細書全体の記載または図面から明らかにされる。

本発明によれば、乗客コンベアにおいて、省エネルギーと輸送効率との両立を実現できる。本発明のその他の効果については、明細書全体の記載から明らかにされる。

本発明の一実施例による乗客コンベアの概略構成図である。 本発明の一実施例による乗客コンベアの制御部である。 本発明の一実施例による乗客コンベアの運転速度テーブルである。 本発明の一実施例による乗客コンベアのインバータの消費電力量の比較である。 本発明の一実施例による乗客コンベアの制御部の機能ブロック図である。 本発明の一実施例による乗客コンベアの運転速度テーブルを更新した例である。

本発明の実施例を、図面を参照しながら説明する。尚、各図および各実施例において、同一又は類似の構成要素には同じ符号を付し、説明を省略する。

図１は、本発明の一実施例による乗客コンベアの概略構成図である。本発明の乗客コンベアの一実施例として、例えば、エスカレーター１は、図１に示すように、上下階床に跨って設置され上部水平枠２Ａと中間傾斜枠２Ｂと下部水平枠２Ｃとから構成された枠体２と、上部水平枠２Ａ内に軸支された駆動スプロケット３と、下部水平枠２Ｃ内に軸支された従動スプロケット４と、これら駆動スプロケット３と従動スプロケット４とに跨って無端状に巻き掛けられた踏段チェーン５と、この踏段チェーン５に連結され往路側では常に水平に保持される踏板を有する複数の踏段６と、枠体２における踏段６の幅方向両側に対応する位置に沿って立設された欄干パネル７と、この欄干パネル７の周縁に案内されて踏段６と同期して移動する移動手摺８と、踏段６および移動手摺８を駆動する駆動装置９と、この駆動装置９を制御するインバータ１３と、このインバータ１３を制御する制御部１１と、この制御部１１に接続されて遠隔監視を行う遠隔監視部１２とを備えている。尚、駆動装置９は、動力伝達チェーン１０を介して踏段チェーン５や移動手摺８の駆動機構に動力を伝達することで踏段６および移動手摺８を駆動している。

図２は、本発明の一実施例による乗客コンベアの制御部である。制御部１１は、例えば図２に示すように、駆動装置９および遠隔監視部１２との通信接続を行うインターフェース部１４と、ＣＰＵ１５と、記憶部１６とで構成されている。

図３は、本発明の一実施例による乗客コンベアの運転速度テーブルである。図３に示した運転速度テーブル５３では、１集団の乗客人数および乗客の歩行速度などをもとにした比較的に短い期間におけるショートスパンの情報と、例えば単位時間当たりの乗客人数などで表される乗客流動量など比較的長い期間におけるロングスパンの情報との両方を組み合わせて用いることにより運転速度を決定して制御するためのテーブルである。尚、図３では乗客の歩行速度も運転速度の制御に利用しているが、これに限られず、乗客の歩行速度は考慮しないようにしてもよい。

図３に示す運転速度テーブルでは、１集団の乗客人数を、図示しない所定のしきい値で多い，普通，少ないの３段階に分け、乗客の歩行速度を、図示しない所定のしきい値で速い人，遅い人の２段階に分け、乗客流動量を、図示しない所定のしきい値で少ない，やや少ない、やや多い，多いの４段階に分け、それぞれの組み合わせに応じて、運転速度を、待機運転モード，弱標準速度，標準速度，高速モードの４段階に分け、何れにするか決定できるようになっている。尚、それぞれを何段階に分けるか、および、どの組み合わせのときにどの運転速度にするかはあくまで一例であり、必要に応じて変更が可能である。

図３では、例えば、乗客流動量が少ない場合には、１集団の乗客人数等によらず、待機運転モードとしている。この待機運転モードでは、乗客がいないときには停止しており、乗客が来たときのみ起動させ、例えば弱標準速度などの所定の速度で運転するモードである。そして、乗客流動量が大きくなるにつれ、また、１集団の乗客人数が大きくなるにつれ、また、乗客の歩行速度が大きくなるにつれ、運転速度が速くなるように設定されている。

ここで、ロングスパンの情報である乗客流動量は多いにもかかわらず、乗客が集団になって固まって乗り込んでいるのでショートスパンの情報である現在実際に乗っている乗客人数の変化に波があるような場合を想定する。仮に、ショートスパンの情報である現在実際に乗っている乗客人数（例えばインバータのトルクなどから推定）だけを用いた場合、乗客流動量を把握することなく運転し、乗客が大勢乗り込んだ後、高速モードに切り替わり、乗客がある程度降りた後に低速に戻り、その直後にあまり時間を空けずに再び乗客が大勢乗り込んだ後高速モードに切り替わり、・・・というサイクルが繰り返されることになり、比較的短い時間間隔で運転速度の加速，減速を繰り返すことになるので、実質的な輸送効率は低く、乗客の利便性は低下する。逆に、ロングスパンの情報だけを用いた場合、単位時間当たりの乗客人数のみを用いて運転するため、乗客が乗り込んでいない状態でも、常に高速モードで運転し消費電力量が増加する。

そこで、本発明では、ショートスパンの情報とロングスパンの情報とを両方用いることで、瞬間的に大勢乗り込む時間帯のみ高速モードで運転し、それ以外は標準速度で運転することで、乗客の利便性と消費電力量の低減を同時に実現できる。具体的には、そのような状況では、瞬間的に大勢乗り込んでくることにより１集団の乗客人数が多くなり、かつ、乗客流動量が多いことから、図３に従い高速モードで運転し、瞬間的に大勢乗り込んで来ない時間帯になったら標準速度で運転するので、輸送効率を高く維持して乗客の利便性を保ちながら、消費電力量も低減できる。また、乗客流動量が減ってきたら、高速モードを用いず１集団の乗客人数に応じて弱標準速度と標準速度を切り替えて用いるので、より一層の省エネルギーと輸送効率の両立を図ることができる。

図４は、本発明の一実施例による乗客コンベアのインバータの消費電力量の比較である。図４（ａ）（ｂ）（ｃ）は、それぞれ、乗客流動量，乗客の歩行速度，１集団の乗客人数が変化した場合にインバータの消費電力量がどのように変化するかを示している。図４において、横軸は時間を、縦軸はインバータの消費電力量を示している。

例えば、図４（ａ）に示すように、単位時間当たりの乗客人数が少ない場合には、消費電力量の積分値が小さくなり、乗客流動量が少ないことを認識できる。そこで運転速度を小さくすることで省エネルギーを実現することができる。一方で、単位時間当たりの乗客人数が多い場合は、消費電力量の積分値が標準利用時よりも大きくなり、乗客流動量が多いことを認識できる。そこで運転速度を高速モードまたは標準速度とすることで乗客の輸送効率が向上し、乗客の利便性を向上することが可能となる。

また、図４（ｂ）に示すように、１集団の乗客人数あるいは消費電力量の高さが同じ場合には、乗客の歩行速度が速い場合は、遅い場合に比べて、消費電力量の大きさに対する消費電力量のピーク時間の長さ（幅）が小さくなり、さらに消費電力量の立ち上がり部分の傾きも大きくなるので、乗客の歩行速度が速いことが認識できる。この場合も、運転速度を弱標準速度から標準速度に上げることで乗客の輸送効率が向上する。

また、図４（ｃ）に示すように、乗客流動量が同じ場合には、１集団の乗客人数が多い場合には、短時間で多くの乗客を輸送しその後は乗客がいない状態となる。逆に、１集団の乗客人数が少ない場合は少数の乗客を一定の割合で輸送することになる。そのため、乗客流動量に対する消費電力量の前回の波形からの時間間隔（乗客を輸送する時の消費電力量と輸送しないときの消費電力量との時間間隔）から、１集団の乗客人数を認識できる。また、１集団の乗客人数が多い場合は、現在乗客コンベアに乗り込んでいる人数も大きくなるため、消費電力量が大きくなる。逆に、１集団の乗客人数が少ない場合には、消費電力量が小さくなる。したがって、消費電力量の大きさから１集団の乗客人数を認識することもできる。

図５は、本発明の一実施例による乗客コンベアの制御部の機能ブロック図である。図１，図２に示した制御部１１は、インターフェース部１４，ＣＰＵ１５，記憶部１６により、図５に示した機能を有している。図５において、消費電力量測定部４０は、例えばインバータ１３のトルクから、インバータ１３の消費電力量を測定する。この結果および図４で示した特性を利用して、乗客人数算出部５０は、消費電力量の大きさ、または乗客流動量に対する消費電力量の前回の波形からの時間間隔から、１集団の乗客人数を算出し、歩行速度算出部５１は、消費電力量の立ち上がり部分の傾き、または消費電力量の大きさに対するピーク時間の長さから、乗客の歩行速度を算出し、乗客流動量算出部５２は、消費電力量の所定時間当たりの積分値から乗客流動量を算出する。尚、図示していないが、乗客人数算出部５０が乗客流動量のデータを利用する場合には、乗客流動量算出部５２から結果を受け取る構成としてもよい。そして、これらの結果を利用して、運転速度決定部５４は、図３に示した運転速度テーブル５３を参照して１集団の乗客人数と歩行速度と乗客流動量とから運転速度を決定する。そして、運転速度決定部５４で決定された運転速度に基づいて、インバータ制御部５５がインバータ１３を制御する。尚、１集団の乗客人数，歩行速度，乗客流動量がそれぞれ図３に示すどの段階にあるかを決定する際には、所定のしきい値と比較して決定することとなるが、この決定は乗客人数算出部５０，歩行速度算出部５１，乗客流動量算出部５２で行ってもよいし、運転速度決定部５４で行ってもよい。

以上のような構成によって、省エネルギーと輸送効率との両立を実現できる。

尚、本実施例にあっては、運転速度決定部５４によってこれまで選択した運転速度の頻度を記憶しておき、これまで選択した運転速度の頻度から、運転速度テーブル５３の各段階を決定する所定のしきい値を更新するようにしてもよい。この処理は、例えば運転速度決定部５４によって行う。これによって、弱標準速度及び標準速度，高速モード等の領域を拡大縮小することができ、乗客コンベア毎に最適な運転速度を学習して得ることができる。

図６は、本発明の一実施例による乗客コンベアの運転速度テーブルを更新した例である。例えば、これまで選択した運転速度の頻度から、ニューラルネットワークなどの学習モデルを用いて、図３に示す運転速度テーブル５３のしきい値を、図６に示すように更新する。ここでは、１集団の乗客人数が普通で歩行速度が遅い人の場合に、乗客流動量のやや少ないとやや多いとの間を区別するしきい値を、乗客流動量が多い方に変更して更新した例を示している。尚、テーブルの下に示したグラフは、横軸が乗客流動量で、縦軸がその発生頻度を示している。

所定時間ごとに現在の運転速度を記録し、それぞれの運転速度の発生回数のヒストグラムを計算すると、消費電力量の積算は、運転速度と発生頻度（発生回数）との積で表されるため、図６に示すように弱標準速度の領域が拡大すると、乗客コンベア全体の消費電力量は低下し、省エネルギーの効果を大きくできる。

尚、本実施例では、乗客コンベアとは別に監視カメラなどの測定装置を用いずに、インバータの消費電力量から乗客人数等を推定しているので、制御部１１として乗客コンベアに内蔵できる大きさを実現できる。したがって、既設の乗客コンベアにも設置することができる。さらに、輸送効率を向上した結果、乗客コンベアの乗降口における乗客の滞留も抑止できることから、乗客コンベアの安全性の向上を図ることもできる。

また、本実施例では、乗客コンベアとして、エスカレーターを例として挙げたが、電動道路にも適用することが可能である。

以上、本発明を実施例を用いて説明してきたが、これらの説明はあくまで一例であり、本発明は、技術思想を逸脱しない範囲内で適宜変更が可能である。

１ エスカレーター
２ 枠体
２Ａ 上部水平枠
２Ｂ 中間傾斜枠
２Ｃ 下部水平枠
３ 駆動スプロケット
４ 従動スプロケット
５ 踏段チェーン
６ 踏段
７ 欄干パネル
８ 移動手摺
９ 駆動装置
１０ 動力伝達チェーン
１１ 制御部
１２ 遠隔監視部
１３ インバータ
１４ インターフェース部
１５ ＣＰＵ
１６ 記憶部
４０ 消費電力量測定部
５０ 乗客人数算出部
５１ 歩行速度算出部
５２ 乗客流動量算出部
５３ 運転速度テーブル
５４ 運転速度決定部
５５ インバータ制御部

Claims (5)

1. 無端状に連結されて循環移動する複数の踏段と、前記複数の踏段の両側に立設された欄干パネルと、前記欄干パネルの周縁に案内され前記踏段と同期して移動する移動手摺と、前記踏段および前記移動手摺を駆動する駆動装置と、前記駆動装置を制御するインバータと、前記インバータを制御する制御部とを備えた乗客コンベアにおいて、
   前記制御部は、前記インバータの消費電力量を測定する消費電力量測定部と、前記インバータの消費電力量の所定時間当たりの積分値から乗客流動量を算出する乗客流動量算出部と、前記インバータの消費電力量の大きさ、または前記乗客流動量に対する前記インバータの消費電力量の前回の波形からの時間間隔から、１集団の乗客人数を算出する乗客人数算出部と、前記１集団の乗客人数と前記乗客流動量との組み合わせから前記乗客コンベアの運転速度を決定する運転速度テーブルと、前記運転速度テーブルを参照して前記１集団の乗客人数と前記乗客流動量とから運転速度を決定する運転速度決定部と、前記運転速度決定部で決定された前記運転速度に基づいて前記インバータを制御するインバータ制御部とを有することを特徴とした乗客コンベア。
2. 前記制御部は、前記インバータの消費電力量の立ち上がり部分の傾き、または前記インバータの消費電力量の大きさに対するピーク時間の長さから、乗客の歩行速度を算出する歩行速度算出部を有し、
   運転速度テーブルは、前記１集団の乗客人数と前記歩行速度と前記乗客流動量との組み合わせから前記乗客コンベアの運転速度を決定するテーブルであり、
   運転速度決定部は、前記運転速度テーブルを参照して前記１集団の乗客人数と前記歩行速度と前記乗客流動量とから前記運転速度を決定することを特徴とする請求項１に記載の乗客コンベア。
3. 前記運転速度決定部は、前記運転速度テーブルのしきい値を、選択された運転速度の頻度を用いて更新することを特徴とする請求項１または２に記載の乗客コンベア。
4. 前記消費電力量測定部は、前記インバータのトルクから前記インバータの消費電力量を算出することを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の乗客コンベア。
5. 前記運転速度テーブルは、前記１集団の乗客人数と前記乗客流動量とが大きくなるほど前記運転速度が速くなることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の乗客コンベア。

Images