JP2022053677A - 乗客コンベア - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、乗り口を通過する乗客の組数又は人数と、降り口付近の乗客の滞留情報に基づいて降り口の混雑状況を判定或いは予測し、速度等を制御することのできる乗客コンベアを提供する。【解決手段】本発明の乗客コンベア１０は、踏み段１１とハンドレール１２を循環駆動させるモーター１７と、乗り口２０ａに設置され、乗り口を通過する乗客６０の組数又は人数を検知する乗り口乗客検知手段４０と、降り口２１ａに設置され、降り口における乗客の移動を検知する降り口滞留検知手段５０と、乗り口乗客検知手段により検知された乗客の組数又は人数と、降り口滞留検知手段の検知結果に基づいて、降り口の混雑状況を判定する混雑判定手段３２と、混雑判定手段により判定された混雑状況に基づいて、モーターの速度指令を生成する速度指令生成手段３６と、速度指令生成手段による速度指令を受信し、モーターを制御するモーター制御手段３７と、を具える。【選択図】図６

Description

本発明は、降り口付近の乗客の滞留を検知し、減速や停止、再加速等の速度制御を行なうエスカレーター等の乗客コンベアに関するものであり、より具体的には、乗り口を通過する乗客の組数又は人数と降り口の滞留状況から降り口の混雑状況を判定し、速度制御等を行なう乗客コンベア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、降り口付近における乗客の滞留を検知して、乗客コンベアの速度、すなわち踏み段の移動速度を減速、加速或いは停止等する制御を行なうものがある。しかしながら、降り口付近に滞留が発生していても、エスカレーターの乗客が少ない場合には、エスカレーターの減速等を行なう必要がなく、逆にエスカレーターの減速等を行なうことで、輸送効率の低下が生ずることがある。

そこで、特許文献１では、降り口付近の乗客の滞留を検知する人検出手段に加え、エスカレーターのモーターに流れる電流を検出し、その負荷に基づいてエスカレーターの乗客を考慮しつつ、エスカレーターの減速等を行なう制御装置を開示している。

特許第４８６７６２６号公報

特許文献１では、モーターに流れる電流に基づいて算出されるエスカレーター全長に亘る負荷情報から、エスカレーターの乗客の重量の総和に相当する情報を検出している。しかしながら、エスカレーターの負荷は乗客重量だけでなく様々な要因に左右される。すなわち、負荷情報から算出される乗客重量と、実際の乗車人数との間に乖離が生じることがあり、エスカレーターの減速等の制御を適切に行なうことができないことがある。

本発明は、乗り口を通過する乗客の組数又は人数と、降り口付近の乗客の滞留情報に基づいて降り口の混雑状況を判定或いは予測し、速度等を制御することのできる乗客コンベアを提供することを目的とする。

本発明の乗客コンベアは、
踏み段とハンドレールを循環駆動させるモーターと、
乗り口に設置され、前記乗り口を通過する乗客の組数又は人数を検知する乗り口乗客検知手段と、
降り口に設置され、前記降り口における乗客の移動を検知する降り口滞留検知手段と、
前記乗り口乗客検知手段及び前記降り口滞留検知手段からの情報に基づいて、前記降り口の混雑状況を判定する混雑判定手段と、
前記混雑判定手段により判定された前記混雑状況に基づいて、前記モーターの速度指令を生成する速度指令生成手段と、
前記速度指令生成手段による前記速度指令を受信し、前記モーターを制御するモーター制御手段と、
を具える。

前記混雑判定手段は、前記乗り口乗客検知手段により検知された前記乗客の組数又は人数に基づき、前記乗客コンベアに乗車している乗客の積載率を算出する乗客位置検知手段を具え、前記積載率と前記降り口滞留検知手段からの情報に基づいて前記降り口の混雑状況を判定する構成とすることができる。

前記混雑判定手段は、前記乗り口乗客検知手段により検知された乗客が乗った踏み段を特定し、前記乗客の乗った踏み段の位置と数から前記降り口に到着するタイミングを算出する乗客位置検知手段を具え、前記乗客の乗った踏み段の位置と数に基づいて前記降り口の混雑状況を判定する構成とすることができる。

前記乗り口乗客検知手段、及び／又は、前記降り口滞留検知手段は、測域センサーとすることができる。

本発明の乗客コンベアでは、乗り口乗客検知手段は、乗客コンベアに乗車するために乗り口を通過する乗客の組数又は人数を乗客検知手段により取得する。また、降り口滞留検知手段は、降り口における乗客を検知する。そして、混雑判定手段は、得られた乗客の組数又は人数と、降り口で検知された乗客から算出される滞留状況に基づいて混雑状況を判定し、モーターを制御する。乗り口から乗車する乗客の組数又は人数は、乗客検知手段により直接検知されるから、モーターの負荷に基づいて乗客重量を算出する場合に比べて乗客コンベア上の実際の乗車組数又は人数を正しく把握することができる。乗客の組数又は人数から降り口に到着する乗客の数を正しく判定し、混雑状況を判定・予測できるから、乗客コンベアの速度を緩やかに変化させることができ、急減速等を防止でき、乗客の転倒や転落等の不測の事態を予防し、乗り心地の低下も防止できる。乗客コンベアの乗客の組数又は人数から、乗客コンベアの積載率を算出し、上記制御に用いることもできる。

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、乗り口近傍の平面模式図である。 図３は、降り口近傍の斜視図である。 図４は、降り口近傍の平面模式図である。 図５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６は、各踏み段に乗車している乗客の組数の増減と乗車している踏み段の推移を示す説明図である。 図７は、降り口近傍のセンサーの距離データの一例を示している。 図８は、実施例のフローチャートである。 図９は、測定領域ＴＲ，ＴＬの一方又は両方に物体を検出したパターン１の平面模式図である。 図１０は、測定領域ＴＲ，ＴＬを跨いで物体を検出したパターン２の平面模式図である。 図１１は、一方の物体が他方の物体の死角となり、何れかのセンサーにより物体を検出できないパターン３の平面模式図である。

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、昇降口となる上階側階床２０と下階側階床２１の間で踏み段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間に踏み段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、踏み段１１は、ステップチェーン１６に牽引されて図示しない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として説明するが、上り運転であってもよく、この場合、上階側階床２０が降り口になる。

図１乃至図４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、乗り口２０ａの近傍に乗り口乗客検知手段４０、降り口２１ａの近傍に降り口滞留検知手段５０を配備している。乗り口乗客検知手段４０及び／又は降り口滞留検知手段５０として、ＴｏＦ（Time of Flight）センサーの如き測域センサーを例示できる。ＴｏＦセンサーは、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、物体までの距離データを出力するセンサーである。なお、乗り口乗客検知手段４０、降り口滞留検知手段５０は、ＴｏＦセンサーに限定されるものではなく、また、超音波ＴｏＦセンサー、ＴｏＦカメラ等であってもよい。さらには、たとえば図２に示すように、乗り口乗客検知手段４０は乗客の通過を検知できる光電管や１軸ＴｏＦセンサー等を採用することもできる。以下では、乗り口乗客検知手段４０として光電管、降り口滞留検知手段５０として測域センサーを用いた実施形態について説明する。

乗り口乗客検知手段４０は、図１及び図２に示すように、乗り口２０ａ側の内デッキボード１９の内面或いは内デッキボード１９の下のスカートガードに投光部４１と受光部４２を配置した構成とすることができる。乗り口乗客検知手段４０は、エスカレーター１０の進行方向に直交する向きに投光し、受光部４２は、乗り口２０ａを乗客が通過して光４３が遮られるとオン信号（HIGH）、乗客を検知せずに光４３を受けるとオフ信号（LOW）を発信する。乗り口乗客検知手段４０は、後述する図５に示すようにエスカレーター１０の制御装置３１に電気的に接続されており、制御装置３１は、オン信号、オフ信号を受信する。

なお、光電管では、乗り口２０ａを通過する乗客組は検知できるが、同時に通過する乗客の人数を検知することができないので、本実施形態では、乗り口乗客検知手段４０により検知されたオン信号と、モーター１７或いは減速機の回転をエンコーダー（図示せず）のパルス信号を関連づけて、踏み段１１が１ステップ移動する間に乗り口乗客検知手段４０がオン信号を発した場合に乗客１組（１名又は２名）の乗車と判断し、踏み段１１が複数ステップ移動する間、オン状態が継続したままであれば、各踏み段１１に乗客が１組ずつ乗車したものと判断する。図２では、踏み段１１に向かう乗客６０（１名）が乗り口乗客検知手段４０の光４３を遮っている状態を示している。

乗り口乗客検知手段４０として、上記した測域センサーを採用した場合には、エスカレーター１０に乗車した乗客の組数だけでなく、その人数も検知することができるから、乗客の人数を後述する積載率の判断に利用すればよい。

降り口滞留検知手段５０は、本実施形態では、図１、図３及び図４に示すように、降り口２１ａの両側に測域センサー５０Ｒ，５０Ｌを配置している。測域センサーは、図３では一方のセンサー５０Ｒが示されているが、内デッキボード１９の端縁を通常よりも長く形成し、突出した内デッキボード１９の下面に配置することができる。これにより、降り口滞留検知手段５０は、乗客や荷物に当たることはなくセンサーを保護することができ、また、乗客からの視線を避けつつ、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。センサーは、図４に符号５０Ｒ，５０Ｌで示すように、降り口２１ａの左右に配置することで、死角を減らして降り口２１ａを好適に平面スキャンすることができる。

図４は、降り口２１ａを上方向から見た模式図である。降り口２１ａは、エスカレーター１０の奥行方向となる進行方向をＹ軸、Ｙ軸と平面内で直交する水平方向をＸ軸としている。降り口２１ａは、左右に配置されたセンサー５０Ｒ，５０Ｌによって平面スキャンされ、各センサー５０Ｒ，５０Ｌは、距離データを出力する。たとえば、センサー５０Ｒ，５０Ｌは、所定時間毎に降り口２１ａを平面スキャンし、物体（乗客６０）の距離データを連続的に逐次検知し続ける構成とすることができる。センサー５０Ｒ，５０Ｌは図５に示すように制御装置３１に電気的に接続され、これらの距離データは制御装置３１に送信される。

エスカレーター１０は、制御システム３０によって制御される。図５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、乗り口乗客検知手段４０と降り口滞留検知手段５０からの受信した情報に基づいて現時点或いは所定時間後の降り口２１ａの混雑状況を判定、予測して、モーター１７を制御する。

より詳細には、制御装置３１は、図５に示すように、混雑判定手段３２と速度指令生成手段３６を含んでいる。混雑判定手段３２は、乗り口乗客検知手段４０と降り口滞留検知手段５０からの受信した情報に基づいてエスカレーター１０の積載率等と降り口２１ａの滞留状況を判断し、現時点或いは所定時間後の降り口２１ａの混雑状況を判定、予測する手段である。また、速度指令生成手段３６は、混雑判定手段３２により判定された混雑状況に基づいてモーター１７の速度指令を生成する。速度指令生成手段３６により生成された速度指令は、モーター制御手段となるインバーター制御手段３７に送信され、モーター１７が制御される。もちろん、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。

混雑判定手段３２は、乗り口乗客検知手段４０に接続された乗客位置検知手段３３と、降り口滞留検知手段５０に接続された滞留判定手段３４を有する。

乗客位置検知手段３３は、乗り口乗客検知手段４０から得られるオン信号、オフ信号に基づき、エスカレーター１０の各踏み段１１に乗車した乗客６０の組数又は人数（本実施形態では乗客の組数）を把握し、当該乗客６０の乗車している踏み段１１を特定する。そして、図示しない記憶手段にエスカレーター１０上における乗客の移動を時系列データとして記憶する。

たとえば、図６に示すように、踏み段１１が５ステップであって、１秒当たり１ステップ移動するエスカレーター１０を例に挙げて説明する。乗り口乗客検知手段４０が乗り口２０ａを通過する乗客を検知すると、図６（ａ）に示すように、乗り口２０ａに近い踏み段１１の乗客組が１カウントアップされる。なお、踏み段１１は５ステップであるため、エスカレーター１０の積載率は、１／５、すなわち２０％と算出される。そして、図６（ｂ）に示すように踏み段１１が１ステップ移動すると、上記乗客組は踏み段１１と共に１つ下に移動する。このとき、乗り口乗客検知手段４０が新たな乗客を検知すると、図６（ｂ）のように乗り口２０ａに近い踏み段１１の乗客組がカウントアップ（＋１）され、積載率は４０％と算出される。この要領で、乗客位置検知手段３３は、図６（ｃ）から図６（ｆ）に示すように、乗客組の乗車している踏み段１１の位置と数を時系列データとして記憶すると共に、エスカレーター１０の積載率を算出する。なお、図６（ｅ）から図６（ｆ）では、踏み段１１が降り口２１ａに到着し、乗客組が降車している。この場合、乗客組を－１してデータ更新を行なう。

上記のように乗り口乗客検知手段４０のオン、オフ信号と、踏み段１１の移動に基づいて、乗客位置検知手段３３は、エスカレーター１０の各踏み段１１の乗客組の有無を時系列データと積載率として記憶し、これら情報を混雑判定部３５に送信する。各踏み段１１の乗客組の有無から、当該踏み段１１が所定時間後に降り口２１ａに到着することで、乗客組が降り口２１ａで降車することがわかる。すなわち、エスカレーター１０の積載率だけでは、エスカレーター１０上の乗客組の分布はわからないが、乗客組の分布がわかることで、降り口２１ａに到着する乗客組のタイミングを判別することができる。また、乗客組の分布とエスカレーター１０の速度を参照することで、より正確に、降り口２１ａに到着する乗客組のタイミングを判別することができる。

滞留判定手段３４は、降り口滞留検知手段５０から受信した情報に基づき、降り口２１ａの現時点における滞留状況を判定する。具体的実施形態として、滞留判定手段３４は、センサー５０Ｒ，５０Ｌから取得した距離データに基づいて測定領域Ｔに存在する物体６０の重心の移動速度を算出し、或いは、物体６０の重心の移動速度と、降り口２１ａに占める物体６０の幅を算出し、降り口２１ａにおける乗客の状況を判定する。なお、物体の重心の移動速度のみ、或いは、物体の降り口２１ａに占める面積のみに基づいて滞留の判定を行なうこともできる。

滞留判定手段３４は、図５に示すように、たとえば、センサー５０Ｒ，５０Ｌから距離データを取得するデータ取得部３４ａと、データ取得部３４ａから距離データを得て、物体６０の重心位置を算出する重心算出部３４ｂ、算出された重心位置６１から重心位置６１の移動速度を算出する重心移動速度算出部３４ｃ、また、データ取得部３４ａから距離データを得て物体６０の占める幅を算出する幅算出部３４ｄ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の状況を判定する滞留判定部３４ｅを具えた構成することができる。

データ取得部３４ａは、センサー５０Ｒ，５０Ｌがそれぞれ所定時間毎に測定した距離データを連続的に逐次取得する。取得した距離データは、センサー５０Ｒ，５０Ｌの計測範囲によっては、必要とする測定領域Ｔよりも広い範囲の距離データも含まれることがある。測定領域Ｔ以外の領域については、エスカレーター１０の乗客の流れとは無関係であるため、このような場合には、データ取得部３４ａは、所定の測定領域Ｔの距離データのみを抽出するようにすればよい。図７は、ＴｏＦセンサーをセンサー５０Ｒ，５０Ｌとして採用し、乗客６０の足元近傍の高さ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。図を参照すると、右側のセンサー５０Ｒにより検出された距離データ（図中黒丸印で示す）と、左側のセンサー５０Ｌにより検出された距離データ（図中黒三角印で示す）により、乗客６０の足の輪郭を示す点の集合６０ａ，６０ｂ，６０ｃを３対確認することができる。

データ取得部３４ａにより取得された距離データは、逐次連続的に重心算出部３４ｂと、幅算出部３４ｄに送信される。

重心算出部３４ｂは、受信した距離データ（図７の黒丸印と黒三角印）から、その重心位置を算出する。重心算出部３４ｂにより算出された重心位置を図７中、符号６１で示す。重心算出部３４ｂは、たとえば、受信した距離データの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６１を算出できる。

算出された重心位置６１は、重心移動速度算出部３４ｃに送信される。そして、重心移動速度算出部３４ｃは、順次受信する重心位置６１から、当該重心位置６１の移動速度を算出する。重心移動速度算出部３４ｃは、たとえば、順次受信した重心位置６１の差分から移動速度を算出できる。なお、重心位置６１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６１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３４ｄは、データ取得部３４ａから得た距離データに基づいて、降り口２１ａに存在する物体６０の降り口２１ａに対する幅を算出する。物体６０の幅は、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３４ｃにて算出された重心位置６１の移動速度と、幅算出部３４ｄにて算出された物体６０の幅は、滞留判定部３４ｅに送信される。滞留判定部３４ｅは、移動速度と幅に基づいて降り口２１ａの現時点における滞留状況を判定する。たとえば、重心位置６１の移動速度が速く、また、降り口２１ａを占める物体６０の幅が小さいほど、乗客はスムーズに流れており、重心位置６１の移動速度が遅く、また、降り口２１ａを占める物体６０の幅が大きいほど、降り口２１ａに乗客が滞留していることが判定できる。

滞留判定部３４ｅで判定された降り口２１ａの乗客の滞留状況（乗客の移動速度と幅）は、混雑判定部３５に送信される。

然して、混雑判定部３５は、乗客位置検知手段３３により得られたエスカレーター１０の積載率、乗客組が乗車している踏み段１１の位置と、滞留判定手段３４により得られた降り口２１ａの滞留状況に基づいて、現時点或いは所定時間後の降り口２１ａの混雑状況を判定、予測する。そして、速度指令生成手段３６は、混雑判定手段３２の混雑判定部３５からの指令に基づいて、モーター１７の速度指令値を生成し、インバーター制御手段３７に送信して、モーター１７の速度を制御する。これにより、エスカレーター１０の速度制御が実行される。

具体的には、混雑判定部３５は、現在の降り口２１ａの滞留状況と、エスカレーター１０の現時点の積載率、所定時間後に降り口２１ａに到着する乗客の組数から、現時点或いは所定時間後の降り口２１ａの混雑状況を判定、予測する。そして、混雑判定部３５は、現在のエスカレーター１０の運行状態に対し、降り口２１ａには所定閾値を超えるような混雑は発生しないと判定、予測されれば、エスカレーター１０をそのままの速度で運行或いは混雑状況の改善が認められる場合には運行速度を上げるよう速度指令生成手段３６に指示する。一方、混雑判定部３５は、現時点或いは所定時間後に降り口２１ａの混雑状況が所定閾値を超える場合にはエスカレーター１０（モーター１７）を減速するよう速度指令生成手段３６に指示し、降り口２１ａに到着する乗客を減らすことで、降り口２１ａの混雑解消を待つ。それでも降り口２１ａの混雑状況が改善されないと判定、予測した場合には、混雑判定部３５は、速度指令生成手段３６にエスカレーター１０の停止を指示する。

すなわち、降り口２１ａに乗客の滞留が生じている状況下において、エスカレーター１０から新規の乗客が降り口２１ａに到達すると、さらなる混雑状況が発生する虞が高い。従って、この場合には、エスカレーター１０の積載率と乗客組が乗車している踏み段１１の位置を参照し、モーター１７（エスカレーター１０）の速度を落として、降り口２１ａに到達する乗客を減らし、降り口２１ａの混雑緩和を図る。一方、降り口２１ａに混雑が生じている場合であっても、新規に降り口２１ａに到達する乗客がゼロ又は少ない場合、さらには、エスカレーター１０に乗車したばかりであり、降り口２１ａに到達するには未だ時間が掛かるような状況であれば、降り口２１ａの滞留は解消する可能性があるから、モーター１７の速度を落とさず運行し、乗客の輸送効率を維持する。

また、降り口２１ａの混雑が解消すると判定、予測した場合、或いは、降り口２１ａに滞留が生じていない場合には、乗客の積載率に拘わらず、モーター１７（エスカレーター１０）の速度を定格速度（ＲＶ）に戻して運行し、乗客の輸送効率を維持することができる。

なお、混雑判定手段３２は、混雑が発生又は発生が予測される場合に、たとえば、スピーカー等により降り口２１ａから退去するようアナウンスすることで滞留解消を図ることができる。また、混雑の場合には、降り口２１ａに到達する乗客をゼロとし、また、新規にエスカレーター１０に乗車する乗客をゼロにするために、上記のとおり、エスカレーター１０の運行を停止することもできるが、エスカレーター１０の緊急停止は復帰に手間が掛かるため、停止に代えて、極低速でモーター１７を制御するようにしても構わない。

本発明では、降り口２１ａの混雑状況を判定、予測してモーター１７の制御を行なうため、その速度制御までの時間的な余裕ができる。従って、エスカレーター１０の速度制御は、急減速とする必要はなく、緩やかな速度変化とすることができる。従って、エスカレーター１０の速度変化に対して乗客に与える負担を小さくすることができ、乗客の転倒や転落等の不測の事態を予防し、乗り心地の低下も防止できる。

上記のように、本発明によれば、降り口２１ａの滞留状況だけでなく、エスカレーター１０の積載率を勘案することで、降り口２１ａの混雑状況を判定、予測し、エスカレーター１０の速度を制御している。エスカレーター１０の積載率は、乗り口２０ａから乗車する乗客の組数又は人数により判断できるから、エスカレーター１０の負荷から重量を算出する場合に比べて実際の積載率を正しく把握することができる利点がある。

なお、上記実施形態では、降り口２１ａに到達する乗客は、エスカレーター１０の積載率に基づいて算出したが、図６に示す乗客の組数又は人数としてもよい。この場合、降り口２１ａに近い踏み段１１の乗客の組数又は人数には重み付けを行なって、降り口２１ａに近い踏み段１１の乗客が混雑状況の判定に与える影響を大きくすることで、混雑状況をより正確に判定、予測でき、より正確に速度制御等の対処を行なうことができる。

また、上記実施形態では、乗り口乗客検知手段４０は乗り口２０ａのみに設置しているが、乗り口２０ａと降り口２１ａの経路中に乗客検知手段を１又は複数設置することで、乗客が乗車中に踏み段１１間を移動しても、その移動を検知でき、混雑状況の判定をより正しく行なうことができる。

以下、本発明の混雑判定、予測を採用したエスカレーター１０の制御方法について、フローチャート図８に沿って説明する。本実施例では、図２に示すように乗り口２０ａの乗客６０を光電管からなる乗り口乗客検知手段４０で測定し、降り口２１ａの乗客の滞留を図４に点線で示す所定範囲を測定領域Ｔに対し、センサー５０Ｒ，５０Ｌにより距離データを測定している。

＜乗り口における乗客検知＞
乗り口２０ａでは、上記した図６に示すように、乗り口乗客検知手段４０が乗客を検知する毎に乗客が乗った踏み段１１を検知してオン信号を発し、乗客位置検知手段３３にてエスカレーター１０の積載率を算出する。なお、乗客の乗った踏み段１１の位置及びその移動については、本実施例の制御では用いず、積載率のみを使用するものとする。

＜降り口における滞留検知＞
降り口２１ａでは、以下の要領で乗客の滞留が検知される。測定領域Ｔは、エスカレーター１０の幅よりも若干広い幅に設定しており、エスカレーター１０の奥行方向となる進行方向をＹ軸、Ｙ軸と平面内で直交する水平方向をＸ軸とする矩形領域（以下の式（１－１），（１－２）で示す）として設定した。図４及び図７では、測定領域Ｔは、Ｘ軸方向の中央をゼロ点としている。

－データ取得ステップ－
乗客６０の状況の測定が開始されると（図８のステップＳ１）、まず、センサー５０Ｒ，５０Ｌが測定領域Ｔを平面スキャンし、図５に示すように、それぞれのセンサー５０Ｒ，５０Ｌをデータ取得部３４ａに送信する（ステップＳ２）。データ取得部３４ａは、取得したセンサー５０Ｒ，５０Ｌの距離データについて、降り口２１ａに対してハンドレール１２，１２の幅方向中心をＸ軸のゼロ点とし、ハンドレール１２，１２の先端近傍をＹ軸のゼロ点としてオフセットし、座標位置を同期させる。測定領域Ｔは、下記式（１－１）、（１－２）で表わされ、図４及び図７中、点線で囲んだ領域として設定することができる。なお、センサー５０Ｒ，５０Ｌにより測定される当該測定領域Ｔ以外のデータは、データ取得部３４ａにおいて位置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し、必要な距離データのみを抽出をする。

ステップＳ２において、物体が検知されなければ、重心の移動速度データをリセットし、累積データもリセットする（ステップＳ３）。

－重心位置及び移動速度算出ステップ－
物体がセンサー５０Ｒ，５０Ｌにより検出された場合には、データ取得部３４ａは、取得した距離データを、重心算出部３４ｂに送信して重心位置を算出し、その移動速度を算出する（ステップＳ４）。重心算出部３４ｂは、たとえば、得られた両センサー５０Ｒ，５０Ｌ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（１－３）、（１－４）を用いて計算し、物体の重心位置６１を算出する。なお、これにより算出される重心位置６１は、実際に降り口２１ａに存在する物体の重心位置ではなく、あくまでも、抽出された距離データ群全体の重心位置となる。

上記にて算出された重心位置６１から、下記式（１－５）、（１－６）を用いて、重心位置６１の移動速度を算出する。

なお、上記数３にて算出した重心速度は、センサー５０Ｒ，５０Ｌにより得られた距離データがまとまりとして移動する速度を示すが、重心位置６１を算出しているため、測定領域Ｔ内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、先頭の人が測定領域Ｔを進行方向に出て行くタイミング、或いは、後続の人が測定領域Ｔ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、下記式（１－７）に示すように、エスカレーター１０の降り口２１ａにおける進行方向と同じ方向の速度を正とする移動速度が検出された場合には、当該物体の速度Ｖ_ｉを速度として採用し、負の速度が検出された場合には、前の値（Ｖ_ｉ－１）を引き継ぐようにしている（ステップＳ６）。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の影響を小さくし、重心速度と実際の速度の誤差を極力小さく見積もるようにできる。

本実施形態では、センサー５０Ｒ，５０Ｌの測定領域Ｔにおける距離データ群を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（１－８）の如き移動平均フィルタを用いることで、得られた重心速度の移動平均を算出し、微小変化を平滑化し、閾値判定を行なう（ステップＳ６）。なお、この目的で、データが安定するまでデータを蓄積し、データが所定時間分だけ蓄積されてから判定を行なう（ステップＳ５）。なお、データを蓄積する所定時間に合わせて次数Ｎは設定される。

＜エスカレーター（モーター）の速度制御＞
上記により、得られた重心速度平均値が予め設定された所定速度（Ｖ１）以上であれば（ステップＳ７のＹＥＳ）、降り口２１ａには滞留はないから、エスカレーター１０の速度が定格速度（ＲＶ）となるように加速、又は、定格速度（ＲＶ）で運行していれば速度維持で制御する（ステップＳ８）。この場合は、上記のとおり降り口２１ａに滞留がないから、エスカレーター１０の積載率は参酌せずに制御することができる。

重心速度平均値が上記Ｖ１よりも遅い速度である場合には（ステップＳ７のＮＯ、ステップＳ９のＹＥＳ）、降り口２１ａには滞留が発生しつつあることが判定される。この場合、エスカレーター１０が定格速度（ＲＶ）で運行中であれば、定格速度（ＲＶ）よりも遅い所定の減速速度（ＤＳ）に減速、また、減速速度（ＤＳ）で運行中であれば減速速度（ＤＳ）を維持するよう制御する（ステップＳ１０）。これにより、エスカレーター１０を減速させて降り口２１ａに到着する乗客の数を減らすことができ、その間にアナウンス等により降り口２１ａにおける乗客の滞留緩和を図ることができる。

＜エスカレーター積載率による制御＞
重心速度平均値が、上記Ｖ１よりもさらに遅く設定されたＶ２未満となった場合には（ステップＳ９のＮＯ）、エスカレーター１０の積載率を考慮して、降り口２１ａの混雑状況を判定する（ステップＳ１１）。たとえば、エスカレーター１０の積載率の閾値をＬ％（Ｌ％は、たとえば５０％≦Ｌ％≦７５％）に設定した場合、ステップＳ１１にて積載率を参照し、積載率がＬ％未満の場合（ステップＳ１１のＹＥＳ）とＬ％以上（ステップＳ１１のＮＯ）でその制御を変える。

具体的には、ステップＳ１１にて積載率がＬ％未満の場合（ステップＳ１１のＹＥＳ）、ステップＳ１２に示すように未だエスカレーター１０の速度を上記した減速速度（ＤＳ）に減速していない場合には（ステップＳ１２のＮＯ）、ステップＳ１０に戻り、エスカレーター１０の速度を定格速度（ＲＶ）から減速速度（ＤＳ）まで減速させる。これにより、滞留状況が緩和されるかどうかを待つ。一方、エスカレーター１０の速度が既に減速速度（ＤＳ）となっている場合には（ステップＳ１２のＹＥＳ）、積載率がＬ％未満であってもさらに混雑が発生する虞があるため、緊急度は低いが、安全のためエスカレーター１０（モーター１７）を停止させる（ステップＳ１３）。緊急度の低いエスカレーター１０の停止であるため、減速度は緊急停止よりも小さい加速度とすればよい。

ステップＳ１１にて積載率がＬ％以上の場合、エスカレーター１０にたくさんの乗客組が乗車していることになるから、降り口２１ａがどの程度乗客で混雑し、塞がっているかを判断する（ステップＳ１４）。すなわち、降り口２１ａに滞留が生じている場合であっても、降り口２１ａに一定幅の余裕があれば、乗客はエスカレーター１０から降車して進行することができるから、たとえ滞留と判断された場合であってもエスカレーター１０を停止させる（ステップＳ１５）には至らない。一方、積載率がＬ％以上であって降り口２１ａに占める乗客（物体）の幅が大きいと、降り口２１ａに到着した乗客は降車できないため、エスカレーター１０を停止（緊急停止）させる必要がある。

＜降り口に占める検出物体の幅による制御＞
そこで、ステップＳ１１がＮＯの場合、ステップＳ１４に進み、センサー５０Ｒ，５０Ｌにより検出された物体の距離データから、幅算出部３４ｄ（図５参照）は、降り口２１ａにおける物体の幅を算出する。この場合、たとえば、測定領域Ｔをゼロ点を中心としてＸ軸方向の２つの測定領域ＴＲ，ＴＬに分け、各測定領域ＴＲ，ＴＬにおける各センサー５０Ｒ，５０ＬのＸ軸方向の最大値と最小値を得て、物体の幅とその重心位置を計算すればよい。以下、幅の計算例を示す。

（パターン１：測定領域ＴＲ，ＴＬの一方又は両方に物体６０，６０ｄを検出した場合）
まず、図９に示すように、Ｘ軸方向において、各センサー５０Ｒ，５０Ｌが正負の測定領域ＴＲ，ＴＬの一方又は両方に物体６０を検出したパターンである。この場合、各センサー５０Ｒ，５０Ｌがそれぞれ正、負の測定領域ＴＲ，ＴＬで検出した物体のＸ軸方向の最大値と最小値から、下記式（２－１）、（２－２）、（２－３）に基づいて幅を計算する。測定領域ＴＲ，ＴＬの一方に物体６０ｄを検出したパターンとは、たとえば、降り口２１ａに右又は左に寄った状態で１人で降りた場合、測定領域ＴＲ，ＴＬの両方に物体６０，６０ｄを検出したパターンとは、降り口２１ａに２人が並んで降りた場合が想定される。

上記式（２－１）、（２－２）、（２－３）により、各物体６０，６０ｄの幅を算出することができる。

＜パターン２：測定領域ＴＲ，ＴＬを跨いで物体を検出した場合＞
パターン２は、図１０に示すように、とえば、降り口２１ａの中央を１人が通過した場合が想定される。この場合も、上記式（２－１）、（２－２）、（２－３）により、物体６０の幅を算出することができる。

（パターン３：一方の物体が他方の物体の死角となり、センサー５０Ｒ又は５０Ｌにより検出できない場合）
具体的には、図１１に示すように、センサー５０Ｒは、正側の測定領域ＴＲにある前方の物体６０により、負側の測定領域ＴＬの物体６０ｄが検出できないが、センサー５０Ｌは、正負両方の測定領域ＴＲ，ＴＬの物体６０，６０ｄを検出できている場合、また、その逆の場合である。

この場合、センサー５０Ｒは、物体６０に遮られた範囲が死角となり、当該死角に入り込んだ物体６０ｄが検出できないから、物体６０ｄの幅は計算できない。このため、物体６０により検出できない死角にも物体があると仮定し、死角を含めた矩形領域（図１１中一点鎖線で示す）の幅を検出物体（図中符号６０ｅ）の幅として算出するようにしている。具体的には、下記式（２－４）により幅を算出することができる。

パターン３は、たとえばスーツケースなどの物体６０を人６０ｄが引きながら降り口２１ａを通過した場合が想定される。この場合、上記により得られた死角を含めて物体６０ｅとして幅を算出すればよい。

上記により、幅算出部３４ｄは、センサー５０Ｒ，５０Ｌから得られたＸ軸方向の距離データの最大値、最小値から物体の幅を測定し、滞留判定部３４ｅに当該幅を送信する。

混雑判定部３５は、ステップＳ１４に示すように、得られた降り口２１ａにおける検出物体（乗客）の幅が所定の閾値Ｗ％未満（たとえばＷ％は、４０％≦Ｗ％≦７０％）であると判断すると、乗客がエスカレーター１０から降車する余裕はあると判定して、ステップＳ１２に移動する。なお、ステップＳ１２については上記のとおりであり、エスカレーター１０の速度に応じてエスカレーター１０の減速（ステップＳ１０）又はエスカレーター１０の停止（ステップＳ１３）を行なう。

一方、検出物体の幅がＷ％以上の場合には（ステップＳ１５）、降り口２１ａは混雑しており、乗客が余裕をもって通過できない程塞がっているものとして、エスカレーター１０を停止（緊急停止）する（ステップＳ１５）。緊急停止であるから、エスカレーター１０の減速度をステップＳ１３よりも大きくすることが望ましい。これにより、エスカレーター１０は停止して、新たに乗客が降り口２１ａに到着することを阻止でき、それ以上の混雑等の危険を避けることができる。

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。

たとえば、上記実施例では、乗り口乗客検知手段４０により検知された乗客が乗った踏み段１１の位置やその移動を特定し、当該踏み段１１が降り口２１ａに到着するタイミングは考慮していないが、これを考慮して混雑を予測することで、より正確な制御を行なうことができる。

１０ エスカレーター
１１ 踏み段
１７ モーター
２０ａ 乗り口
２１ａ 降り口
３０ 制御システム
３１ 制御装置
３２ 混雑判定手段
３３ 乗客位置検知手段
３４ 滞留判定手段
３５ 混雑判定部
３６ 速度指令生成手段
３７ インバーター制御手段（モーター制御手段）
４０ 乗り口乗客検知手段
５０ 降り口滞留検知手段
６０ 乗客（物体）

Claims (4)

1. 踏み段とハンドレールを循環駆動させるモーターと、
   乗り口に設置され、前記乗り口を通過する乗客の組数又は人数を検知する乗り口乗客検知手段と、
   降り口に設置され、前記降り口における乗客の移動を検知する降り口滞留検知手段と、
   前記乗り口乗客検知手段及び前記降り口滞留検知手段からの情報に基づいて、前記降り口の混雑状況を判定する混雑判定手段と、
   前記混雑判定手段により判定された前記混雑状況に基づいて、前記モーターの速度指令を生成する速度指令生成手段と、
   前記速度指令生成手段による前記速度指令を受信し、前記モーターを制御するモーター制御手段と、
   を具える、
   乗客コンベア。
2. 前記混雑判定手段は、前記乗り口乗客検知手段により検知された前記乗客の組数又は人数に基づき、前記乗客コンベアに乗車している乗客の積載率を算出する乗客位置検知手段を具え、前記積載率と前記降り口滞留検知手段からの情報に基づいて前記降り口の混雑状況を判定する、
   請求項１に記載の乗客コンベア。
3. 前記混雑判定手段は、前記乗り口乗客検知手段により検知された乗客が乗った踏み段を特定し、前記乗客の乗った踏み段の位置と数から前記降り口に到着するタイミングを算出する乗客位置検知手段を具え、前記乗客の乗った踏み段の位置と数に基づいて前記降り口の混雑状況を判定する、
   請求項１又は請求項２に記載の乗客コンベア。
4. 前記乗り口乗客検知手段、及び／又は、前記降り口滞留検知手段は、測域センサーである、
   請求項１乃至請求項３の何れかに記載の乗客コンベア。

Images