JP2013203488A - 倒れ検知装置及び乗客コンベア - Google Patents

Abstract

【課題】スカートガード内部に簡単に設置でき、利用者の倒れを確実に検知できる乗客コンベアの倒れ検知装置を得る。
【解決手段】スカートガードのくし板部分を監視できる位置に設けられた開口部と、開口部の背面側に設けられたレーザ透過窓と、レーザ透過窓の背面側のスカートガード内に設置されたレーザスキャンセンサユニットとを備え、レーザスキャンセンサユニットは、レーザ透過窓に対応する部分が開放された筐体と、筐体内に設けられ、レーザ光を放射するレーザスキャン型距離センサと、レーザスキャン型距離センサに設けられ、レーザ透過窓に向かってレーザ光を送信する送信部と、レーザスキャン型距離センサに設けられ、レーザ透過窓を通して反射されてくるレーザ光を受信する受信部と、送信部と受信部の間に設けられ、スカートガード内部の反射で受信部に到達しないようにする仕切り板とを備える。
【選択図】図８

Description

この発明は、倒れ検知装置、及び、エスカレータ、電動道路等の乗客コンベアに関するものである。

乗客コンベアにおいては、運転中の乗客コンベアから利用者（乗客）が乗降口に降りる際、誤って倒れてしまうことが懸念されている。もし、利用者が乗降口で誤って倒れても、通常は利用者の倒れを検知することができないため、その改善が望まれている。

発明者らは、転倒を検出する走査範囲である検知エリアに水平面状にレーザビームを放射するスキャン型距離センサとを備え、スキャン型距離センサは、測定した角度毎の距離を蓄積し、検知エリア内のデータに対しその時間的な距離変化に対する標準偏差及び標準偏差の標準偏差を計算し、標準偏差の標準偏差が閾値以下の場合、その領域の物体の表面サイズ（長さ）を計算し、物体の表面サイズ（長さ）が閾値以上の状態が所定の継続時間持続すると、倒れ状態と判定する乗客コンベアの倒れ検知装置を提案している（例えば、特許文献１参照）。
また、従来の乗客コンベアにおいては、乗客コンベアの乗降部近傍にレーザスキャンセンサを設置し、このレーザスキャンセンサにより、平面座標上での利用者の移動を測定し、このレーザスキャンセンサにより測定した利用者の移動速度（乗降部における滞留状態情報）が所定値を下回ったとき、音声合成装置による注意喚起放送を行うとともに、利用客の滞留や混雑が長引いたときには、インバータ装置の発生周波数・電圧を制御して、駆動モータの速度を遅くしたり、停止させたりするようにした乗客コンベアの安全装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。この乗客コンベアの安全装置は、乗客コンベアの乗降部近傍に設置したレーザスキャンセンサにより、検出対象物（乗客）の表面の連続点の座標マップを作成し、予め計測しておいた利用客がない状態における座標データマップと重ね合わせ、固定障害物の座標データを除去し、これによって、乗客コンベア上の現在の平面座標データマップにより、乗客の輪郭データを得る。そして、乗客の輪郭データから、乗客の中心点の座標を算出し、個々の検出対象物（乗客）の移動速度を算出し、検出対象物の移動速度が予定のしきい値を下回った場合、乗客の立ち止まりや滞留を検出し、また、乗客の立ち止まりや滞留を検出しなかった場合でも、検出物体多数検出しきい値を上回った場合には、乗客コンベア乗降部の混雑状態と判定する。

特開２０１２−３６００５号公報 特開２００８−３０３０５７号公報

発明者らが提案した従来の乗客コンベアの倒れ検知装置では、床置き式又はポスト内蔵式であったため、乗客コンベアの意匠を改造する必要があり、費用が嵩むという問題がある。また、従来の乗客コンベアの安全装置では、レーザスキャンセンサにより、捉えた検出対象物（利用者）の輪郭データ（形状）から中心点を捉え、その中心点の数と移動速度に基づいて滞留や過密状態を計測しているため、利用者（乗客）が倒れた場合、例えば頭部が乗降口付近であっても足元はスキャンエリア外の場合があり、このような状態では正確に中心点が求められず、倒れを検知できない場合がある。また、仮に中心点を求めたとしても、乗降口以外が中心となって、問題無しと判断し警報を鳴らさない場合がある。また、倒れた利用者が手を動かすなど、バタついたり、微小なしぐさをした場合、手の部分で中心点を捉え、それが適度に動くため、混雑状態と誤認識して適正な通行状態と判定し、倒れを検知できない恐れがある。また、レーザが遠方まで届いてしまうと、乗客コンベアから離れた滞留によって誤動作する恐れがある。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、意匠を変えることなくスカートガード内部に簡単に設置でき、利用者（乗客）の倒れを確実に検知できるようにした倒れ検知装置及び乗客コンベアを提供するものである。

この発明に係る倒れ検知装置においては、転倒を検出する検知エリアを監視できる位置に設けられた水平方向に長く延びる開口部と、開口部の背面側に該開口部を塞ぐように設けられ、レーザ光を透過するアクリル板又はガラス板からなるレーザ透過窓と、レーザ透過窓の背面側に検知エリアから隠蔽されるように設置されたレーザスキャンセンサユニットとを備え、レーザスキャンセンサユニットは、レーザ透過窓に対応する部分が開放された筐体と、筐体内に設けられ、水平面状にレーザ光を放射するレーザスキャン型距離センサと、レーザスキャン型距離センサに設けられ、レーザ透過窓に向かってレーザ光を送信する送信部と、レーザスキャン型距離センサに設けられ、レーザ透過窓を通して反射されてくるレーザ光を受信する受信部と、送信部と受信部の間に設けられ、送信部から送信したレーザ光が反射で受信部に到達しないようにする仕切り板とを備えたものである。

また、レーザスキャンセンサユニットは、レーザ透過窓に対応する部分が開放された筐体と、筐体内に設けられ、水平面状にレーザ光を放射するレーザスキャン型距離センサと、レーザスキャン型距離センサの上端部の上半部に設けられ、レーザ透過窓に向かってレーザ光を送信する送信部と、レーザスキャン型距離センサの上端部の下半部に設けられ、レーザ透過窓を通して反射されてくるレーザ光を受信する受信部と、送信部と受信部の間に水平方向に設けられ、送信部から送信したレーザ光が反射で受信部に到達しないようにする水平仕切り板とを備えたものである。

また、この発明に係る乗客コンベアの倒れ検知装置においては、乗客コンベアのスカートガードの乗降口近傍で乗降用床板のくし板部分を監視できる位置に設けられた水平方向に長く延びる開口部と、開口部の背面側に該開口部を塞ぐように設けられ、レーザ光を透過するアクリル板又はガラス板からなるレーザ透過窓と、レーザ透過窓の背面側のスカートガード内に隠蔽されるように設置されたレーザスキャンセンサユニットとを備え、レーザスキャンセンサユニットは、レーザ透過窓に対応する部分が開放された筐体と、筐体内に設けられ、水平面状にレーザ光を放射するレーザスキャン型距離センサと、レーザスキャン型距離センサに設けられ、レーザ透過窓に向かってレーザ光を送信する送信部と、レーザスキャン型距離センサに設けられ、レーザ透過窓を通して反射されてくるレーザ光を受信する受信部と、送信部と受信部の間に設けられ、送信部から送信したレーザ光がスカートガード内部の反射で受信部に到達しないようにする仕切り板とを備えたものである。

また、レーザスキャン型距離センサを、前記レーザ透過窓に対応する部分を除き筐体で覆うようにしたものである。

また、レーザ透過窓は、面に対して垂直方向を０°としたとき、±７０°の角度のレーザ光が透過できるサイズとしたものである。

また、スキャン型距離センサは、筐体内の底部とスキャン型距離センサの底部との間に防振ブッシュを介装して取り付けるものである。

また、レーザスキャンセンサユニットは、ベース板を介して乗客コンベアの固定部に固定されるものである。

この発明によれば、レーザ透過窓の背面側に検知エリアから隠蔽されるように設置されたレーザスキャンセンサユニットを、レーザ透過窓に対応する部分が開放された筐体と、筐体内に設けられ、水平面状にレーザ光を放射するレーザスキャン型距離センサと、レーザスキャン型距離センサに設けられ、レーザ透過窓に向かってレーザ光を送信する送信部と、レーザスキャン型距離センサに設けられ、レーザ透過窓を通して反射されてくるレーザ光を受信する受信部と、送信部と受信部の間に設けられ、送信部から送信したレーザ光が反射で受信部に到達しないようにする仕切り板とで構成したので、意匠を変えることなく簡単に設置ができ、利用者（乗客）の倒れを確実に検知することができる。

この発明の実施例１における倒れ検知装置を備えた乗客コンベア全体の概略構成を示す正面斜視図である。 この発明の実施例１における倒れ検知装置を備えた乗客コンベアにより倒れた乗客を検知する様子を示す正面斜視図である。 この発明の実施例１における倒れ検知装置を説明するもので、透明板を光が通過するとき入射角度によって透過率が異なる様子を示す説明図である。 この発明の実施例１における倒れ検知装置を説明するもので、レーザの偏光を考慮した透明板（屈折率１．５）の透過率及び反射率を示すグラフである。 この発明の実施例１における倒れ検知装置を説明するもので、反射率９０％、１８％のKodac Gray シートを用いて角度毎の最大観測距離を評価する実験モデルで示す説明図である。 この発明の実施例１における倒れ検知装置を説明するもので、反射率９０％、１８％のKodac Gray シートを用いて角度毎の最大観測距離を測定した結果を示すグラフである。 この発明の実施例１における倒れ検知装置の構成を示す要部平面図である。 この発明の実施例１における倒れ検知装置の構成を示す要部側面図である。

図１はこの発明の実施例１における倒れ検知装置を備えた乗客コンベア全体の概略構成を示す正面斜視図、図２は倒れた乗客を検知する様子を示す正面斜視図、図３は透明板を光が通過するとき入射角度によって透過率が異なる様子を示す説明図、図４はレーザの偏光を考慮した透明板（屈折率１．５）の透過率及び反射率を示すグラフ、図５は反射率９０％、１８％のKodac Grayシートを用いて角度毎の最大観測距離を評価する実験モデルで示す説明図、図６は角度毎の最大観測距離を測定した結果を示すグラフ、図７は倒れ検知装置の構成を示す要部平面図、図８は倒れ検知装置の構成を示す要部側面図である。

図１〜図２において、１は乗客コンベアで、ここでは下り運転されているものとする。２は乗客コンベア１のステップ、３はステップ２の両側にそれぞれ設けられ、ステップ２と同期して移動する移動手摺、４はステップ２の両側にそれぞれ設けられた欄干パネル、５は欄干パネル４の下部に設けられた内側デッキボード、６は乗客コンベア１の降り場となる１階の乗降口に設置された乗客コンベアの乗降用床板であり、乗客はこの乗降用床板６から乗客コンベア１のステップ２に乗り込んだり、乗客コンベア１のステップ２から降りたりするものである。７は乗降用床板６のステップ側の先端部に設けられたくし板、８はステップ２の両側にそれぞれ設けられたスカートガード、９は一方のスカートガード８の乗降口近傍で乗降用床板６の先端部のくし板７が位置する部分、すなわち、くし板７全体を確実に監視できる位置に設けられたレーザ透過窓である。このレーザ透過窓９は、利用者に影響がないようにスカートガード８面に沿って平面状とし、レーザ光を透過する透明アクリル板や透明ガラス板等のレーザを通過させる材料からなる。このレーザ透過窓９の内側には、後述するレーザスキャンセンサユニットが設置されるものである。図２では、乗客コンベアの途中で倒れた利用者（乗客）が降り場である１階の乗降用床板６のくし板７付近に運ばれて来た場合を示しており、このくし板７部で利用者が停滞し、利用者の衣類が巻き込まれる恐れがあるので、このくし板７全体を確実に監視して早急に転倒者を見つける必要がある。なお、レーザスキャンセンサについては、特許文献１の特開２０１２−３６００５号公報に記載のものと同一の構成であるので、詳細な説明は省略する。

図３は、レーザ透過窓９を構成する、例えばレーザ光を透過する透明アクリル板をレーザ光が通過するとき入射角度によって透過率が異なる様子を示しており、レーザ光の角度によって計測距離性能が変わることが予想される。光の反射率や透過率は、透明アクリル板等の媒質境界に対する偏光方向で変わってくる。光は媒質境界に平行でない成分をＰ波、媒質境界に平行な成分をＳ波と呼び、斜め偏光の場合はＰ波とＳ波の合成波として扱う。図４のグラフは、レーザの偏光を考慮した透明アクリル板（屈折率１．５）の透過率及び反射率を示す。角度０〜４０°の透過率は０．９６、角度８０°で０．５程度となることが分かる。媒質境界は透明アクリル板の両側で２回、往復で４回通るため、送受合計の透過率は４乗になる。レーザスキャンセンサの最低受信感度を加えると、検知可能角度を算出できる。しかし、最低受信感度は不明なため、結局検知可能角度は実験で求めることにした。

図５は、反射率９０％、１８％のKodac Grayシートを用いて角度毎の最大観測距離ｘ［ｍ］を評価するための実験モデルで示す。０°〜８０°まで角度を変化させ、９０％と１８％のGrayシートが観測できる最大距離ｘ［ｍ］を計測した。最大距離付近を越えると測定点がちらつくが、安定的に測定できる最大距離を求めた。実験の結果、反射率９０％のGrayシートの場合は、０°〜７５°の角度までセンサ最大レンジの４ｍで計測することができた。また、反射率１８％のGrayシートの場合は、角度が増加するにつれて計測距離が減少し、７０°以上の角度では最大計測距離が２．５ｍ以下となった。乗客コンベアの幅は１ｍ程度であり、２．５倍の安全マージンをみて概ね視野角±７０°が妥当と言えることが分かった。そこで、レーザスキャンセンサユニットを乗客コンベアのスカートガード内に設置した場合に、長さ（幅）１ｍの検知エリアを確保するためのギャップを見積もった。それによると、長さ（幅）１ｍを確保できるギャップは、スカートガード面から約１５ｃｍ離れたところであることが分かった。

次に、この発明の倒れ検知装置の構成を図７〜図８により説明する。
スカートガード８の乗降口近傍で乗降用床板６の先端部のくし板７が位置する部分、すなわち、くし板７全体を確実に監視できる位置に床面から８〜１１ｃｍ（好ましくは約１０ｃｍ）の高さとなるように水平方向に長く延びた開口部１０を設ける。そして、この開口部１０の背面側に該開口部１０を塞ぐように透明アクリル板や透明ガラス板等のレーザ光を通過させる材料からなるレーザ透過窓９を設置する。なお、乗降用床板６のくし板７近傍のスカートガード８に透明アクリル板や透明ガラス板等からなる注意標識窓が設けられ、スカートガード８の内部から着色された注意標識を出すことにより、利用者に対し乗降部であることを知らせる乗降部注意標識装置を備えた乗客コンベアの場合は、レーザ透過窓９を新規に設置せず、注意標識窓と兼用しても良い。１１はレーザ透過窓９の背面側のスカートガード８内に隠蔽されるように設置されたレーザスキャンセンサユニットを収容する筐体で、レーザ透過窓９に対応する側の部分が開放されている。１２は筐体１１内に設けられたレーザスキャン型距離センサで、レーザ光を±１２０°の範囲で水平方向に放射し、レーザ光の光軸を鉛直方向に回転させることでセンサを中心とした水平方向の距離を測定している。このレーザスキャン型距離センサ１２は、上端部のうちの上半部がレーザ透過窓９に向かってレーザ光を送信する送信部１３を構成し、センサ上端部のうちの下半部がレーザ透過窓９を通して反射されてくるレーザ光を受信する受信部１４を構成している。ここで、レーザ透過窓９を透過できるレーザ光は概ね±７０°の範囲であり、レーザ透過窓９は少なくとも±７０°以上の角度のレーザ光が透過できるサイズとする。また、±７０°以内の角度であっても、５〜３０％程度は反射するため、その反射光がスカートガード８の内部に放射されると、スカートガード８内は金属で構成されているために迷光する。この迷光が受信されると、あたかも監視エリア内に物体が存在するように観測されて問題が生じる。そこで、この発明においては、レーザスキャン型距離センサ１２を、レーザ透過窓９に対応する部分を除き筐体１１で覆うようにし、更には、送信部１３から送信したレーザ光がスカートガード８内部の反射で受信部１４に到達しないように、送信部１３と受信部１４の間を水平方向に仕切る水平仕切り板１５を設けている。１６は筐体１１内の底部とレーザスキャン型距離センサ１２の底部との間に介装された４個の防振ゲルブッシュである。１７は防振ゲルブッシュ１６の中央部を互いに連結する水平連結板である。そして、上記のように構成されたレーザスキャンセンサユニットは、ベース板（図示せず）を介して乗客コンベアのトラス等の固定部（図示せず）に固定されるものである。

なお、実施例１では、この発明の倒れ検知装置を乗客コンベアに適用した例について説明したが、これに限ることなく、この発明の倒れ検知装置を例えばエレベータのかごの乗降部側壁の下端部に設置してエレベータのかご内の倒れ検知を行うなど、特定のエリアの倒れ検知にも適用することができる。

１ 乗客コンベア
２ ステップ
３ 移動手摺
４ 欄干パネル
５ 内側デッキボード
６ 乗降用床板
７ くし板
８ スカートガード
９ レーザ透過窓
１０ 開口部
１１ 筐体
１２ レーザスキャン型距離センサ
１３ 送信部
１４ 受信部
１５ 水平仕切り板
１６ 防振ゲルブッシュ
１７ 水平連結板

Claims (8)

1. 転倒を検出する検知エリアを監視できる位置に設けられた水平方向に長く延びる開口部と、
   前記開口部の背面側に該開口部を塞ぐように設けられ、レーザ光を透過するアクリル板又はガラス板からなるレーザ透過窓と、
   前記レーザ透過窓の背面側に前記検知エリアから隠蔽されるように設置されたレーザスキャンセンサユニットとを備え、
   前記レーザスキャンセンサユニットは、前記レーザ透過窓に対応する部分が開放された筐体と、前記筐体内に設けられ、水平面状にレーザ光を放射するレーザスキャン型距離センサと、前記レーザスキャン型距離センサに設けられ、前記レーザ透過窓に向かってレーザ光を送信する送信部と、前記レーザスキャン型距離センサに設けられ、前記レーザ透過窓を通して反射されてくるレーザ光を受信する受信部と、前記送信部と受信部の間に設けられ、前記送信部から送信したレーザ光が反射で前記受信部に到達しないようにする仕切り板とを備えたことを特徴とする倒れ検知装置。
2. 転倒を検出する検知エリアを監視できる位置に設けられた水平方向に長く延びる開口部と、
   前記開口部の背面側に該開口部を塞ぐように設けられ、レーザ光を透過するアクリル板又はガラス板からなるレーザ透過窓と、
   前記レーザ透過窓の背面側に前記検知エリアから隠蔽されるように設置されたレーザスキャンセンサユニットとを備え、
   前記レーザスキャンセンサユニットは、前記レーザ透過窓に対応する部分が開放された筐体と、前記筐体内に設けられ、水平面状にレーザ光を放射するレーザスキャン型距離センサと、前記レーザスキャン型距離センサの上端部の上半部に設けられ、前記レーザ透過窓に向かってレーザ光を送信する送信部と、前記レーザスキャン型距離センサの上端部の下半部に設けられ、前記レーザ透過窓を通して反射されてくるレーザ光を受信する受信部と、前記送信部と受信部の間に水平方向に設けられ、前記送信部から送信したレーザ光が反射で前記受信部に到達しないようにする水平仕切り板とを備えたことを特徴とする倒れ検知装置。
3. 乗客コンベアのスカートガードの乗降口近傍で乗降用床板のくし板部分を監視できる位置に設けられた水平方向に長く延びる開口部と、
   前記開口部の背面側に該開口部を塞ぐように設けられ、レーザ光を透過するアクリル板又はガラス板からなるレーザ透過窓と、
   前記レーザ透過窓の背面側のスカートガード内に隠蔽されるように設置されたレーザスキャンセンサユニットとを備え、
   前記レーザスキャンセンサユニットは、前記レーザ透過窓に対応する部分が開放された筐体と、前記筐体内に設けられ、水平面状にレーザ光を放射するレーザスキャン型距離センサと、前記レーザスキャン型距離センサに設けられ、前記レーザ透過窓に向かってレーザ光を送信する送信部と、前記レーザスキャン型距離センサに設けられ、前記レーザ透過窓を通して反射されてくるレーザ光を受信する受信部と、前記送信部と受信部の間に設けられ、前記送信部から送信したレーザ光が前記スカートガード内部の反射で前記受信部に到達しないようにする仕切り板とを備えたことを特徴とする乗客コンベアの倒れ検知装置。
4. 乗客コンベアのスカートガードの乗降口近傍で乗降用床板のくし板部分を監視できる位置に設けられた水平方向に長く延びる開口部と、
   前記開口部の背面側に該開口部を塞ぐように設けられ、レーザ光を透過するアクリル板又はガラス板からなるレーザ透過窓と、
   前記レーザ透過窓の背面側のスカートガード内に隠蔽されるように設置されたレーザスキャンセンサユニットとを備え、
   前記レーザスキャンセンサユニットは、前記レーザ透過窓に対応する部分が開放された筐体と、前記筐体内に設けられ、水平面状にレーザ光を放射するレーザスキャン型距離センサと、前記レーザスキャン型距離センサの上端部の上半部に設けられ、前記レーザ透過窓に向かってレーザ光を送信する送信部と、前記レーザスキャン型距離センサの上端部の下半部に設けられ、前記レーザ透過窓を通して反射されてくるレーザ光を受信する受信部と、前記送信部と受信部の間に水平方向に設けられ、前記送信部から送信したレーザ光が前記スカートガード内部の反射で前記受信部に到達しないようにする水平仕切り板とを備えたことを特徴とする乗客コンベアの倒れ検知装置。
5. レーザスキャン型距離センサを、前記レーザ透過窓に対応する部分を除き筐体で覆うようにしたことを特徴とする請求項３又は請求項４記載の乗客コンベアの倒れ検知装置。
6. レーザ透過窓は、面に対して垂直方向を０°としたとき、±７０°の角度のレーザ光が透過できるサイズとしたことを特徴とする請求項３〜請求項５のいずれかに記載の乗客コンベアの倒れ検知装置。
7. スキャン型距離センサは、筐体内の底部とスキャン型距離センサの底部との間に防振ブッシュを介装して取り付けることを特徴とする請求項３〜請求項６のいずれかに記載の乗客コンベアの倒れ検知装置。
8. レーザスキャンセンサユニットは、ベース板を介して乗客コンベアの固定部に固定されることを特徴とする請求項３〜請求項７のいずれかに記載の乗客コンベアの倒れ検知装置。

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