JP2019089630A - 乗客コンベア - Google Patents

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秀生 高橋
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Abstract

【課題】手摺ベルトの汚れ具合に応じて清掃を行う手摺ベルト清掃装置を有した乗客コンベアを提供する。【解決手段】デッキ80内部を走行する手摺ベルト38に、清掃部材108を押圧して清掃を行う清掃装置70と、デッキ80内部における清掃部材108の手前において、走行する手摺ベルト38の汚れ具合を検出する赤外線センサ82と、赤外線センサ82で検出した汚れ具合から汚れ度を算出する判断部72と、判断部72が算出した汚れ度が大きい程に、手摺ベルト38に清掃部材108の押圧力を強くするように清掃装置70を制御する制御装置50とを有する。【選択図】 図2

Description

本発明の実施形態は、乗客コンベアに関するものである。
従来、エスカレータや動く歩道などの乗客コンベアにおいて、手摺ベルトが汚れた場合に、その汚れた部分を清掃する手摺ベルト清掃装置が設けられている。
特許第3195272号公報 特許第3466525号公報
上記のような手摺ベルト清掃装置は、手摺ベルトの汚れ部分をセンサで検出し、その汚れ部分には清掃具を押圧して清掃している。しかし、手摺ベルトの汚れが酷い場合であっても、少しの場合であっても、同じように清掃するため、汚れが残ったりするという問題点があった。
そこで本発明の実施形態は、手摺ベルトの汚れ具合に応じて清掃を行う手摺ベルト清掃装置を有した乗客コンベアを提供することを目的とする。
本発明の実施形態は、走行する無端状の踏段と、前記踏段の左右両側に設けられた左右一対のデッキと、前記左右一対のデッキから立設された左右一対の欄干と、前記欄干の上部と前記デッキ内部を循環しながら所定の走行速度で走行する無端状の手摺ベルトと、前記デッキ内部を走行する前記手摺ベルトに、清掃部材を押圧して清掃を行う清掃装置と、前記デッキ内部における前記清掃部材の手前において、走行する前記手摺ベルトの汚れ具合を検出する汚れセンサと、前記汚れセンサで検出した汚れ具合から汚れ度を算出する判断部と、前記判断部が算出した前記汚れ度が大きい程に、前記手摺ベルトに前記清掃部材の押圧力を強くするように前記清掃装置を制御する制御装置と、を有する乗客コンベアである。
本発明の一実施形態を示すエスカレータの側面から見た説明図。 上階側のスカートガードの一部欠裁側面図。 上階側のスカートガード内部における一部の正面図。 下階側の表示部の正面図。 エスカレータのブロック図。 制御装置のフローチャート。 赤外線センサのアナログの赤外線強度のグラフ。 デジタルの赤外線強度信号A(t)のグラフ。 幅方向に設けられた各赤外線センサのデジタルの赤外線強度信号A(t)〜A(t)のグラフ。 正規化した汚れ度関数E(t)のグラフ。 動作信号F(t)のグラフ。
本発明の一実施形態の乗客コンベアについて図1〜図11を参照して説明する。本実施形態では乗客コンベアとしてエスカレータ10で説明する。
(1)エスカレータ10
エスカレータ10の構造について、図1を参照して説明する。図1はエスカレータ10を側面から見た説明図である。
エスカレータ10の枠組みであるトラス12が、建屋1の上階と下階に跨がって支持アングル2,3を用いて支持されている。
トラス12の上端部にある上階側の機械室14内部には、踏段30を走行させる駆動部18、左右一対の主駆動スプロケット24,24、左右一対の手摺駆動スプロケット27,27が設けられている。この駆動部18は、モータ20と、減速機と、この減速機の出力軸に取り付けられた出力スプロケットと、この出力スプロケットにより駆動する駆動チェーン22と、モータ20の回転を停止させ、かつ、停止状態を保持するディスクブレーキとを有している。この駆動チェーン22により左右一対の主駆動スプロケット24,24が回転する。左右一対の主駆動スプロケット24,24と左右一対の手摺駆動スプロケット27,27とは、不図示の連結ベルトにより連結されて同期して回転する。また、上階側の機械室14内部には、モータ20やディスクブレーキなどを制御する制御装置50が設けられている。
トラス12の下端部にある下階側の機械室16内には、左右一対の従動スプロケット26,26が設けられている。上階側の左右一対の主駆動スプロケット24,24と下階側の左右一対の従動スプロケット26,26との間には、左右一対の無端状の踏段チェーン28,28が架け渡されている。左右一対の踏段チェーン28,28には、複数の踏段30が等間隔で取り付けられている。モータ20が回転すると踏段30の前輪301は、トラス12に固定された不図示の案内レールを走行し、後輪302はトラス12に固定された案内レール25を走行する。
トラス12の左右両側には、左右一対の欄干36,36が立設されている。この欄干36の上部に手摺レール39が設けられ、この手摺レール39に沿って無端状の手摺ベルト38が移動する。欄干36の上階側の正面下部には上階側の正面スカートガード40が設けられ、下階側の正面下部には下階側の正面スカートガード42が設けられ、正面スカートガード40,42から手摺ベルト38の出入口であるインレット部46,48がそれぞれ突出している。
欄干36の側面下部には、スカートガード44が設けられ、左右一対のスカートガード44,44の間を踏段30が走行する。上下階のスカートガード44の内側面には、操作盤52,56、スピーカ54,58がそれぞれ設けられている。
左右一対の手摺ベルト38は、上階側のインレット部46から正面スカートガード40内に侵入し、案内ローラ群64を介して手摺駆動スプロケット27に掛け渡され、その後、案内ローラ群66を介してスカートガード44内を移動し、下階側のインレット部48から正面スカートガード42外に表れる。そして、手摺ベルト38は、手摺駆動スプロケット27が主駆動スプロケット24と共に回転することにより踏段30と同期して移動する。また、回転する手摺駆動スプロケット27に走行する手摺ベルト38を押圧するための押圧部材68を有する。
上階側の左右一対のスカートガード44,44の乗降口であって、機械室14の天井面には、上階側の乗降板32が水平に設けられている。下階側の左右一対のスカートガード44,44の乗降口であって、機械室16の天井面には、下階側の乗降板34が水平に設けられている。上階側の乗降板32の先端には櫛歯状のコム60が設けられ、このコム60に踏段30が侵入する。また、下階側の乗降板34の先端にも櫛歯状のコム62が設けられている。
(2)手摺ベルト38
手摺ベルト38について説明する。手摺ベルト38は、図3に示すように、ゴム、又は、ウレタン製であって断面C字型であり、中央の平面部分と、その平面部分の左右両側からそれぞれ湾曲するように延びた左右一対の両側部とからなる。なお、本実施形態では、エスカレータ10の踏段30は、上昇方向に移動し、上階側のインレット部46に手摺ベルト38が侵入されるように手摺レール39を走行してデッキ80に到る。なお、上階側のデッキ80とは、図2に示す正面スカートガード40とスカートガード44に囲まれた空間をいう。このデッキ80内部においては、手摺ベルト38は、中央の平面部分が下になるように走行している。
(3)清掃装置70、判断部72、表示部74
次に、左右一対の清掃装置70、左右一対の判断部72、左右一対の表示部74について図2〜図4を参照して説明する。左右一対の清掃装置70、左右一対の判断部72、左右一対の表示部74は、上階と下階にそれぞれ設けられており、以下の説明では上階側について説明するが、下階側の左右一対の清掃装置70、左右一対の判断部72、左右一対の表示部74も同様の構造を有する。
図2、図3に示すように上階側の左右一対のデッキ80の内部には、左右一対の手摺ベルト38の清掃装置70と、手摺ベルト38の汚れを検出する判断部72が左右一対の手摺ベルト38の走行路の下方に設けられている。左右一対の清掃装置70の一方のみの清掃装置70を説明するが、他方の清掃装置70も同様の構造を有する。
清掃装置70の本体92は、図2に示すように、デッキ80の内部であって、トラス12の上枠材13の上面に支持部材110によって傾斜して固定されている。この傾斜角度は、手摺ベルト38の走行路に合わせて傾斜している。
図2に示すように、本体92の側面からは、巻出し芯94と巻取り芯96が水平に回転自在に突出している。巻取り芯96は、巻取りモータ98によって回転する。巻出し芯94には、布、紙などの長尺状の清掃シート100が巻き付けられ、ガイドロール102とガイドロール104を経て巻取り芯96に巻き取られる。ガイドロール102とガイドロール104は、手摺ベルト38の下方に回転自在に配され、これらガイドロール102とガイドロール104の間に清掃シート100が架け渡された状態で、清掃シート100は、上下逆方向の手摺ベルト38の平面部分に接触している。図2に示すように、走行する手摺ベルト38が、この停止している清掃シート100に接触した状態で走行すると、手摺ベルト38の平面部分が清掃される。そして、清掃シート100は、巻取りモータ98によって、予め決められた所定時間毎に巻き取られ、同じ部分が長時間接触しない構成となっている。清掃シート100と手摺ベルト38とが接触する部分を以下では「接触面」という。
図2に示すように、接触面の下方には、モータ又はアクチュエータよりなる押圧部106が本体92に設けられている。この押圧部106には、スポンジ、布、ゴムなどの直方体の清掃部材108が取り付けられ、押圧部106の動作により上下方向に移動する。そして、この清掃部材108が上方に移動したときには、清掃シート100を上方に押圧し手摺ベルト38に対する押圧力を強くする。この押圧部106による押圧力は、制御装置50からの動作信号によって決定される。
図2に示すように、判断部72は、デッキ80の内部にあって、清掃装置70よりも先端側、すなわち、手摺ベルト38の入口側に設けられている。判断部72は、図3に示すように手摺ベルト38の下方に設けられ、手摺ベルト38の平面部分の表面が汚れているか否かを測定して判断する。判断部72は、図3に示すように、n個の赤外線センサ82、図5に示すようにn個の変換部88、演算部90を有する。演算部90からの信号は、制御装置50に出力される。
図3に示すように、n個の赤外線センサ82は、手摺ベルト38の平面部分の表面に向かって赤外線を発光する発光部84と、手摺ベルト38の表面に当たって反射した赤外線を受光する受光部86とより構成されている。n個の赤外線センサ82は、手摺ベルト38の幅方向に沿って間隔を空けて設けられ、手摺ベルト38の表面に全て赤外線が当たるように設置されている。なお、図3では3個の赤外線センサ82が設けられているが、実際には手摺ベルト38の表面に全て赤外線が当たるようにするためにn個設けられている。
図2に示すように、上階側の正面スカートガード40の下部には表示部74が設けられ、下階側の正面スカートガード42の下部にも、図4に示す表示部74が設けられている。これら表示部74,74は液晶表示装置より構成され、エスカレータ10の踏段30の走行方向(上向き、下向き)を表す矢印と侵入禁止を表す×印に加えて、清掃装置70の押圧部106が、清掃部材108を用いて清掃シート100を手摺ベルト38へ押圧しているときに、「ベルト清掃中」と表示する。
なお、エスカレータ10が、上昇中は、上階側の清掃装置70と判断部72、及び下階側の表示部74が動作し、下降中は、下階側の清掃装置70と判断部72、及び上階側の表示部74が動作する。
(4)エスカレータ10の電気的構成
次に、エスカレータ10の電気的構成について図5のブロック図に基づいて説明する。
機械室14に設けられた制御装置50内部には、マイクロコンピュータが設けられている。この制御装置50には、モータ20の駆動回路78、エスカレータ10の安全装置76、操作盤52,56、スピーカ54,58が接続され、また、清掃装置70と判断部72、表示部74が接続されている。
(5)判断部72と清掃装置70の動作状態
次に、判断部72と清掃装置70の動作状態について図5〜図11に基づいて説明する。
まず、制御装置50は、手摺ベルト38が手摺レール39を走行しているときは、n個の赤外線センサ82を常に動作させている。図2、図3に示すように、赤外線センサ82の発光部84から発光した赤外線は、手摺ベルト38の平面部分の表面に当たって反射し、受光部86に至る。このとき、手摺ベルト38の平面部分の表面が汚れて黒くなった状態で、赤外線が当たると吸収され易くなる。すなわち、手摺ベルト38の表面が汚れているほど反射する赤外線の強度が弱くなる。受光部86は、反射した赤外線の強度に比例してアナログの赤外線強度信号を出力する。図7は、赤外線センサ82から出力されたアナログの赤外線強度信号の赤外線強度が弱いほど(汚れがひどいほど)大きい値に、また、赤外線強度信号の赤外線強度が強いほど(汚れが少ないほど)小さい値になるようにして表した汚れ赤外線強度のグラフであり、縦軸が汚れ赤外線強度、横軸が時間である。アナログの汚れ赤外線強度信号は、n個の赤外線センサ82から、時系列にそれぞれ出力される。
各変換部88においては、赤外線センサ82から出力された汚れ赤外線強度のアナログ信号をA/D変換して8ビットの汚れ赤外線強度のデジタル信号A(t)に変換する。変換部88は、例えば増幅回路、フィルタ、A/Dコンバータから構成されている。汚れ赤外線強度のデジタル信号A(t)を示したものが図8のグラフである。A/D変換の量子化単位Rは、8ビットに限らず、16ビット、32ビットでもよい。また、A/D変換の標本化時間はt0である。
図9に示すグラフは、手摺ベルト38の幅方向にn個並んだそれぞれの赤外線センサ82からの汚れ赤外線強度のアナログ信号を、汚れ赤外線強度のデジタル信号A(t)に変換したものであり、例えば図9(a)が、手摺ベルト38の左端の赤外線センサ82から出力されたデジタル信号A(t)であり、以下順番に右端の赤外線センサ82のデジタル信号A(t)である。これにより、判断部72は、手摺ベルト38の幅方向に沿って細かく汚れ具合を測定できる。変換部88は、演算部90にそれぞれのデジタル信号A(t)〜A(t)を出力する。
演算部90は、n個のデジタル信号A(t)〜A(t)を基に手摺ベルト38の汚れ度を演算する。その汚れ度を表す汚れ度関数E(t)の演算方法は、式(1)に示すように、手摺ベルト38の幅方向のn個の全赤外線センサ82のデジタル信号A(t)〜A(t)の総和を求めて正規化する。
Figure 2019089630
但し、2<=k<=nである。このときE(t)=1で最も汚れが酷く、E(t)=0で最も汚れが少ないことを表す。但し、E(t)は0〜1の値である。また、式(1)におけるAmaxは、デジタル信号A(t)が取り得る最大値である。これをグラフに表したものが図10である。
制御装置50は、判断部72から汚れ度関数E(t)を表す汚れ度信号が入力すると、遅延時間Δtだけ遅らせて、正規化した汚れ度関数E(t)に比例して図11に示すように動作信号F(t)を強くする。そして、清掃装置70は、清掃強度が強い動作信号F(t)が入力した場合には、図2に示す清掃部材108を手摺ベルト38へ強く押圧し、弱い動作信号F(t)の場合には弱く押圧する。
遅延時間Δtを設けるのは、手摺ベルト38が赤外線センサ82から清掃装置70まで走行する時間がかかるためであり、図2に示すように、清掃装置70と赤外線センサ82の距離Zに対応して遅延時間Δtを求める。具体的には、手摺ベルト38の走行速度をVとした場合に、Δt=Z/Vとなる。なお、この遅延時間Δtには、清掃装置70が指示を受けてから動作するまでの動作時間を考慮してもよい。手摺ベルト38の走行速度Vは、モータ20の回転によって決まるため、制御装置50はこのモータ20の回転速度を常に計測し、これに基づいて遅延時間Δtをリアルタイムに変化させるとよい。
なお、上記動作は、左右の清掃装置70と判断部72とが、それぞれ独立して動作する。
(6)制御装置50の動作状態
次に、制御装置50が、清掃装置70を動作させるときの状態を図5のブロック図と図6のフローチャートに基づいて説明する。
ステップS1において、制御装置50はエスカレータ10を走行させる。エスカレータ10が走行すると、踏段30と同期して手摺ベルト38も移動する。手摺ベルト38が上階側のデッキ80の内部を移動するときに、清掃装置70の清掃シート100と面状に接触し、手摺ベルト38の平面部分が常に清掃される。なお、清掃シート100は停止した状態である。制御装置50は、また同時にn個の赤外線センサ82を動作させステップS2に進む。
ステップS2において、判断部72のn個の赤外線センサ82は走行する手摺ベルト38の表面に赤外線を当てて、反射した赤外線の強度を求め、図7に示すように、汚れ赤外線強度のアナログ信号を変換部88に出力する。変換部88では、図8に示すように、量子化単位R、標本化時間t0でアナログ信号を、図9に示す汚れ赤外線強度のデジタル信号A(t)〜A(t)に変換し、演算部90に出力し、ステップS3に進む。
ステップS3において、演算部90は、時間t毎にデジタル信号A(t)〜A(t)を合計して、図10に示すように汚れ度関数E(t)を計算し、その計算結果を制御装置50に出力し、ステップS4に進む。
ステップS4において、制御装置50は、汚れ度関数E(t)が入力すると、この入力値が閾値B以上であるか以下であるかを判断し、閾値B未満である場合には、手摺ベルト38の汚れ度がそれほど酷くないとしてステップS2に戻り(Noの場合)、閾値B以上の場合には、ステップS5に進む。
ステップS5において、制御装置50は、汚れ度関数E(t)に対応して、押圧部106による押圧力に対応した動作信号を算出し、遅延時間Δtを考慮して、清掃装置70に動作信号F(t)を出力する。
ステップS6において、清掃装置70の押圧部106は、清掃部材108を上方に移動させ、動作信号F(t)に対応した押圧力で、清掃部材108が停止している清掃シート100を、走行する手摺ベルト38に押圧し汚れている部分を清掃する。そしてステップS2に戻る。
(7)効果
本実施形態によれば、正規化された汚れ度関数E(t)に基づいて動作信号F(t)を変化させ、手摺ベルト38の汚れをより確実に取り除くことができる。すなわち、手摺ベルト38の汚れが酷い場合には、清掃部材108が強く押圧されて汚れを確実に落とすことができる。
また、手摺ベルト38の汚れ具合が閾値B未満であっても、走行する手摺ベルト38に対し清掃シート100が常に接触して清掃を行っている。
また、手摺ベルト38が酷く汚れているときのみ清掃部材108で清掃シート100を強く押圧するため、手摺ベルト38が汚れていない定常的な状態においては、走行抵抗が少なくなる。
また、清掃装置70が清掃部材108を用いて手摺ベルト38を清掃しているときには、表示部74にその旨を表示するため、乗客に対し手摺ベルト38が衛生的であることを示すことができる。
また、手摺ベルト38の汚れ具合を発光部84と受光部86から構成される赤外線センサ82によって計測しているため、その構造が簡単である。
また、赤外線を用いて汚れ具合を測定しているため、手摺ベルト38の汚れ具合を正確に測定できる。
また、手摺ベルト38の幅方向に沿ってn個の赤外線センサ82を設け、その総和で汚れ具合を判断しているため、正確に汚れ具合を判断できる。
また、手摺ベルト38の走行速度を考慮した遅延時間Δtを用いて、清掃装置70が清掃を行っているため、確実に汚れた部分を清掃できる。
変更例
上記実施形態では、デッキ80内部に清掃装置70と判断部72を設けたが、清掃装置70と判断部72が近傍に設けられるのであれば、欄干36内部を通っている帰路の手摺ベルト38の走行路に設けてもよい。
また、上記実施形態では、手摺ベルト38の清掃中について、液晶表示装置よりなる表示部74で表示したが、これに代えて乗客が確認できる位置にランプを設け、このランプを点灯、点滅させてもよい。そして、このランプに関しても、清掃部材108の押圧力が強くなりより強い清掃をしているときに、ランプの色を変化させてもよい。
また、上記実施形態では、汚れ度関数E(t)を求めるときに、正規化したが、正規化を行わずn個の赤外線強度信号A(t)を合計した値を汚れ度関数E(t)としてもよい。
また、上記実施形態では、エスカレータ10に適用して説明したが、これに代えて動く歩道に適用してもよい。
上記では本発明の一実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の主旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
10・・・エスカレータ、36・・・欄干、38・・・手摺ベルト、50・・・制御装置、70・・・清掃装置、72・・・判断部、74・・・表示部、80・・・デッキ、82・・・赤外線センサ、84・・・発光部、86・・・受光部、88・・・変換部、90・・・演算部、92・・・本体、94・・・巻出し芯、96・・・巻取り芯、98・・・巻取りモータ、100・・・清掃シート、102・・・ガイドロール、104・・・ガイドロール、106・・・押圧部、108・・・清掃部材
本発明の実施形態は、走行する無端状の踏段と、前記踏段の左右両側に設けられた左右一対のデッキと、前記左右一対のデッキから立設された左右一対の欄干と、前記欄干の上部と前記デッキ内部を循環しながら所定の走行速度で走行する無端状の手摺ベルトと、前記デッキ内部を走行する前記手摺ベルトに、清掃部材を押圧して清掃を行う清掃装置と、前記デッキ内部における前記清掃部材の手前において、走行する前記手摺ベルトの汚れ具合を検出する汚れセンサと、前記汚れセンサで検出した汚れ具合から汚れ度を算出する判断部と、前記判断部が算出した前記汚れ度が大きい程に、前記手摺ベルトへの前記清掃部材の押圧力を強くするように前記清掃装置を制御する制御装置と、を有する乗客コンベアである。

Claims (10)

  1. 走行する無端状の踏段と、
    前記踏段の左右両側に設けられた左右一対のデッキと、
    前記左右一対のデッキから立設された左右一対の欄干と、
    前記欄干の上部と前記デッキ内部を循環しながら所定の走行速度で走行する無端状の手摺ベルトと、
    前記デッキ内部を走行する前記手摺ベルトに、清掃部材を押圧して清掃を行う清掃装置と、
    前記デッキ内部における前記清掃部材の手前において、走行する前記手摺ベルトの汚れ具合を検出する汚れセンサと、
    前記汚れセンサで検出した汚れ具合から汚れ度を算出する判断部と、
    前記判断部が算出した前記汚れ度が大きい程に、前記手摺ベルトに前記清掃部材の押圧力を強くするように前記清掃装置を制御する制御装置と、
    を有する乗客コンベア。
  2. 前記制御装置は、前記清掃部材の前記押圧力を表す動作信号を前記清掃装置へ出力し、
    前記清掃装置は、
    前記清掃部材と、
    前記動作信号に対応して前記清掃部材を前記手摺ベルトに押圧する押圧部と、
    を有する請求項1に記載の乗客コンベア。
  3. 前記清掃装置は、
    長尺状の清掃シートを巻回した巻出し芯と、
    前記巻出し芯から巻き出された前記清掃シートを、走行する前記手摺ベルトに沿って常に接触させる接触手段と、
    前記走行する前記手摺ベルトに押圧された前記清掃シートを巻き取る巻取り芯と、
    をさらに有する請求項2に記載の乗客コンベア。
  4. 前記押圧部は、前記清掃部材で前記清掃シートを挟んで前記手摺ベルトに押圧する、
    請求項3に記載の乗客コンベア。
  5. 前記制御装置は、前記巻取り芯を所定時間毎に回転させて前記清掃シートを巻き取る、
    請求項3に記載の乗客コンベア。
  6. 前記汚れセンサは、赤外線センサであって、前記手摺ベルトの走行路上に設けられた赤外線の発光部と、前記発光部が発光した前記赤外線が前記手摺ベルトの平面部分に当たって反射して、反射した前記赤外線を受光する受光部とを有し、
    前記判断部は、前記受光部が受光した前記赤外線の強度が弱いほど前記手摺ベルトの汚れ具合が大きいことを示す前記汚れ度を算出する、
    請求項1に記載の乗客コンベア。
  7. 前記赤外線センサが、前記手摺ベルトの幅方向に複数配されている、
    請求項6に記載の乗客コンベア。
  8. 前記判断部は、複数の前記赤外線センサからそれぞれ出力された前記赤外線の強度を合計し、合計した強度を前記強度の最大値で割って正規化した値を前記汚れ度とする、
    請求項7に記載の乗客コンベア。
  9. 前記判断部は、複数の前記赤外線センサからそれぞれ出力された前記赤外線の強度を合計した値を前記汚れ度とする、
    請求項7に記載の乗客コンベア。
  10. 前記制御装置は、前記動作信号が入力した時から、前記汚れセンサと前記清掃部材との距離を前記手摺ベルトが走行する時間だけ遅延させて、前記清掃部材を動作させる、
    請求項2に記載の乗客コンベア。
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