JP5448636B2 - 乗客コンベアの乗り場検知装置 - Google Patents

Description

この発明は、エスカレータや歩く歩道などの乗客コンベアの乗り場の利用者を検知する乗客コンベアの乗り場検知装置に関するものである。

エスカレータなど乗客コンベアの乗降場での立ち止まりや混雑は転倒などの災害につながり、また転倒が発生すると躓いて将棋倒しになるなどの２次災害を発生させる恐れがある。そこで、乗客コンベアで利用客の乗り出しや滞留などの状態を検出するために、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と、このレーザスキャンセンサのスキャンにより、平面座標上での利用者の移動を測定し、利用者の移動速度が所定値を下回ったとき、音声合成装置とスピーカ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（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−３０３０５７号公報

しかし、個々の利用者の移動を正確に追跡することは困難である。例えば、人数が多い場合にはレーザスキャンセンサから見て後方に移動した利用者は視野から外れてしまい追跡できないという問題がある。
また、個々の利用者に対して演算するために、計算量が膨大になり、装置のコストが高くなってしまうという問題がある。

この発明は、前記のような問題を解決するためになされたものであり、乗降部近傍の混雑を全体として正確に検知する乗客コンベアの乗り場検知装置を得ることを目的とする。

この発明に係る乗客コンベアの乗り場検知装置は、無端状に連結されて循環移動する複数の踏段と、上記踏段と同期して移動し欄干構成部材に案内される移動手摺と、上記踏段および上記移動手摺を駆動する駆動装置と、上記駆動装置を可変速制御するインバータ装置と、上記インバータ装置に対して制御指令を与える制御装置と、乗客コンベアの乗客に案内放送をする音声合成装置と、を備える乗客コンベアの乗り場検知装置において、乗り場の水平断面上を通過する複数のビームを出射するとともに上記乗客の体の一部に反射するビームをとらえて反射位置までの距離を所定の周期で計測するレーザスキャンセンサと、連続する前後の周期で計測された距離を合成して乗り場を占有する乗客の存在量を示すボリュームを推定するボリューム推定手段、連続する前後の周期で計測された距離が大きく変化したビーム数の全体に占める割合を計数して乗り場の乗客の全体動き量を示すスリップ率を算出するスリップ率算出手段、上記ボリュームが所定の第１の閾値を超えまたは上記スリップ率が所定の第２の閾値未満の少なくともいずれか１つを満足するとき警告を発する警告手段を有する制御部と、を備える。

この発明に係る乗客コンベアの乗り場検知装置は、連続する前後の周期で求められた位置データから乗り場を占有する物体存在量（ボリューム）を推定し、推定するボリュームが所定の閾値以上のとき乗り場が混雑しているとして利用者の転倒が発生する可能性があるとして警告するので、ビームの前方に存在する利用者によりビームの後方に存在する利用者の位置データが求められなくてもボリュームが大きく変わらないということから正確に乗り場の混雑度を検出することができるという効果を奏する。

また、この発明に係る乗客コンベアの乗り場検知装置は、連続する前後の周期で求められた位置データからスリップ率を推定し、推定するスリップ率が所定の閾値以下のとき乗り場が混雑しているとして利用者の転倒が発生する可能性があるとして警告するので、利用者毎ではなくビーム全体に占めるスリップ数は陰に隠れた利用者も全体として平均化し正確に混雑するための滞留を検出することができるという効果を奏する。

この発明に係る乗客コンベア乗り場検知装置が配備された乗客コンベアの斜視図である。 この発明に係るレーザスキャンセンサをインレット付近に配備した様子を示す図である。 この発明に係るレーザスキャンセンサの正面図である。 この発明に係る制御部のブロック図である。 転倒防止手順の機能ブロック図である。 スリップビームを説明するための図である。 この発明に係る乗客コンベア乗り場検知装置で実行される転倒防止ルーチンの一部の手順を示すフローチャートである。 この発明に係る乗客コンベア乗り場検知装置で実行される転倒防止ルーチンの残りの手順を示すフローチャートである。

以下、この発明の乗客コンベアの乗り場検知装置の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
図１は、この発明に係る乗客コンベアの乗り場検知装置が配備された乗客コンベアの斜視図である。図２は、この発明に係るレーザスキャンセンサをインレット付近に配備した様子を示す図である。図３は、この発明に係るレーザスキャンセンサの正面図である。図４は、この発明に係る制御部のブロック図である。図５は、転倒防止手順の機能ブロック図である。

この発明に係る乗客コンベア１は、無端状に連結されて循環移動する複数の踏段２と、この踏段２と同期して移動し図示しない欄干構成部材に案内される移動手摺３と、踏段２および移動手摺３を駆動する図示しないモータを含めた駆動装置４と、この駆動装置４を可変速制御するインバータ装置５と、インバータ装置５に対して制御指令を与える制御装置６と、乗客コンベア１の乗客に案内放送をする音声合成装置７と、を備える。
そして、この発明に係る乗客コンベアの乗り場検知装置１０は、乗客コンベア１の乗り場近傍の利用者の位置を計測するレーザスキャンセンサ１１と、このレーザスキャンセンサ１１により測定した利用者の位置データから警告を発したり、速度制御したりする制御部１２と、を備える。

レーザスキャンセンサ１１は、図１に示すように、インレットガード１３の下に配置され、図３に示すように、機械的ではなく電子的に順次測距する５ビームのセンサユニットを４個含んでいる。そして、ビームは水平方向に出射され、利用者の身体の一部、通常脚で反射されて戻ってくる。出射から戻ってくるまでに経過した時間を計測し、その反射させた利用者の身体までの距離を計算する。この距離のデータを制御部１２に送る。

また、レーザスキャンセンサ１１は、図２に示すように、前面が光透過の保護ケース１４で覆われている。そして、レーザスキャンセンサ１１が円柱状であるので、保護ケース１４は円筒状である。この保護ケース１４の中心軸は鉛直方向に向いているので、保護ケース１４の側面はビームに対して垂直であり、保護ケース１４の内部の反射によるレーザスキャンセンサ１１の誤検出がない。

制御部１２は、図４に示すように、ビームがスキャンする領域に利用者が立ち入らないようにしてレーザスキャンセンサ１１を駆動して得た初期固定物体データを記憶する初期データ記憶部１５、現周期の距離データを記憶する現周期用記憶部１６、直前周期の距離データを記憶する直前周期用記憶部１７、および転倒検知手段１８を備える。
また、制御部１２は、第１のフラグ４１、第２のフラグ４２、第１のタイマ４３、第２のタイマ４４を備える。

転倒検知手段１８は、図５に示すように、乗客コンベア１が走行しているときにレーザスキャンセンサ１１から送られてくるビーム毎の距離データから初期固定物体データを除去して実在の利用者の距離データを算出する実在データ算出手段２１と、連続する前後の周期に算出された利用者の距離データを合成するデータ合成手段２２と、合成した距離データから乗り場のボリューム（物体存在量）を推定するボリューム推定手段２３と、を有する。
ビーム毎の距離データは２次元マップ上に表現する。そして、連続する前後の周期の２次元マップを合成することにより後方にあって見えにくい人物や物体のボリュームを推定することができる。このとき、２次元マップの距離分布と実際のボリュームとの関係を知識データベースに格納しておき、得られた２次元マップの距離分布からその知識データベースに格納されているボリュームを取り出しても良い。

また、転倒検知手段１８は、ビーム毎に連続する前後の周期に算出された利用者の距離データの差分をすべてのビームに対して算出する差分算出手段２４と、差分が予め定めた閾値を超えたビームの数をスリップ数として計数するスリップ数計数手段２５と、スリップ数を全ビーム数で除算してスリップ率（全体動き量）を算出するスリップ率算出手段２６と、を有する。

ここでスリップ数とスリップ率について説明する。あるビームを考えると、周期例えば０．１秒周期の連続する前後の時点で出射されるビームは対象物体がビーム上に位置すると反射されて所定の位置が求められ、反対に対象物体がビーム上に位置しなくなると検出限界の位置が求められ、前後の時点の位置の差分は大きくなる。この差分が大きいビームをスリップビームと称す。図６に示すような対象物体を例としてあげると、０．１秒周期の連続する前後の時点の内前の時点で出射されるビームの内対象物体により１０本のビームが反射される。一方、後の時点で出射されるビームの内、前の時点では反射された３本のビームが反射されず、前の時点では反射されなかった２本のビームが反射されるので、スリップビームの数はこの例の場合５である。この５がスリップ数である。そして、スリップ数をビームの総数で割った値がスリップ率である。

スリップ率が予め定めた閾値以下ということは、対象物体の移動が遅いことを意味し、対象物体の移動が遅いということは、乗り場が混雑しているために乗客コンベアへの乗り込みが遅いということを意味する。このことを利用して乗り場の混雑度を検出する。

また、転倒検知手段１８は、ボリュームが予め定められた第１の閾値を超え、且つスリップ率が予め定められた第２の閾値未満であるか否かを判断する第１の判断手段２７と、第１の判断手段２７でボリュームが予め定められた第１の閾値を超え、且つスリップ率が予め定められた第２の閾値未満であると判断したとき第１のタイマ４３の計時を開始する第１のタイマ計時手段２８と、第１のタイマ４３の計時が予め定められた第１の時間を超えたか否かを判断する第２の判断手段２９と、第２の判断手段２９が第１のタイマ４３の計時が予め定められた第１の時間を超えたと判断したとき音声合成装置７から転倒する危険がある旨警告するように制御する警告手段３０と、を有する。

また、転倒検知手段１８は、警告が行われた後に最初に乗客が乗り込んだとき第２のタイマ４４の計時を開始する第２のタイマ計時手段３１と、第２のタイマ４４の計時が予め定められた第２の時間を超えたか否かを判断する第３の判断手段３２と、第３の判断手段３２が第２のタイマ４４の計時が予め定められた第２の時間を超えたと判断したときインバータ装置５に速度制御を行うように指令する速度制御手段３３と、を有する。

図７、８は、この発明に係る乗客コンベア乗り場検知装置で実行される転倒防止ルーチンの手順を示すフローチャートである。
次に、この発明に係る乗客コンベア乗り場検知装置１０の動作の手順を説明する。この動作は乗客コンベア１が走行しているときには所定の周期例えば０．１秒毎に開始される。
ステップＳ１０１で、第１のフラグ４１、第２のフラグ４２に０をセットする。
ステップＳ１０２で、現周期用記憶部１６をリセットする。
ステップＳ１０３で、所定の周期の度に、レーザスキャンセンサ１１から送られてくるビーム毎の距離データを取込む。
ステップＳ１０４で、取込んだ距離データから初期固定物体データを除去して現周期の実在の距離データを算出する。
ステップＳ１０５で、現周期用記憶部１６の距離データを直前周期用記憶部１７に記憶する。
ステップＳ１０６で、算出した現周期の実在の距離データを現周期用記憶部１６に記憶する。
ステップＳ１０７で、現周期用記憶部１６と直前周期用記憶部１７に記憶されている距離データを合成する。
ステップＳ１０８で、合成した距離データから乗り場のボリューム（物体存在量）を推定する。

ステップＳ１０９で、ビーム毎の現周期と直前の周期で算出された距離データの差分をすべてのビームに対して算出する。
ステップＳ１１０で、算出された差分が予め定めた閾値を超えたビームの数をスリップ数として計数する。
ステップＳ１１１で、スリップ数を全ビーム数で除算してスリップ率（全体動き量）を算出する。

ステップＳ１１２で、ボリュームが第１の閾値を超え、且つスリップ率が第２の閾値未満であるか否かを判断し、ボリュームが第１の閾値を超え、且つスリップ率が第２の閾値未満である場合ステップＳ１１３に進み、ボリュームが第１の閾値未満またはスリップ率が第２の閾値以上である場合ステップＳ１０３に進む。
ステップＳ１１３で、第１のフラグ４１が１か０かを判断し、第１のフラグ４１が１の場合ステップＳ１１５に進み、第１のフラグ４１が０の場合ステップＳ１１４に進む。
ステップＳ１１４で、第１のタイマ４３の計時を開始し、第１のフラグ４１に１をセットする。
ステップＳ１１５で、第１のタイマ４３の計時が第１の時間を超えたか否かを判断し、第１のタイマ４３の計時が第１の時間を超えたときステップＳ１１６に進み、第１のタイマ４３の計時が第１の時間未満のときステップＳ１０３に戻る。
ステップＳ１１６で、音声合成装置７から転倒する危険がある旨警告するように制御し、ステップＳ１１７に進む。

ステップＳ１１７で、第１のフラグ４１に０をセットし、第１のタイマ４３をリセットする。
ステップＳ１１８で、第２のフラグ４２が１か０かを判断し、第２のフラグ４２が１の場合ステップＳ１２０に進み、第２のフラグ４２が０の場合ステップＳ１１９に進む。
ステップＳ１１９で、第２のタイマ４４の計時を開始し、第２のフラグ４２に１をセットする。
ステップＳ１２０で、乗客が乗り込んだか否かを判断し、乗客が乗り込んだときステップＳ１２１に進み、乗客が乗り込まなかったときステップＳ１２２に進む。
ステップＳ１２１で、第２のタイマ４４をリセットし、再度計時を開始する。
ステップＳ１２２で、第２のタイマ４４の計時が第２の時間を超えたか否かを判断し、第２のタイマ４４の計時が第２の時間を超えたときステップＳ１２３に進み、第２のタイマ４４の計時が第２の時間以下のときステップＳ１０３に戻る。
ステップＳ１２３で、インバータ装置５に速度制御を行うように指令して動作を終了する。

この発明に係る乗客コンベア乗り場検知装置１０は、連続する前後の周期で求められた位置データから乗り場を占有する物体存在量（ボリューム）を推定し、推定するボリュームが所定の閾値以上のとき乗り場が混雑しているとして利用者の転倒が発生する可能性があるとして警告するので、ビームの前方に存在する利用者によりビームの後方に存在する利用者の位置データが求められなくてもボリュームが大きく変わらないということから正確に乗り場の混雑度を検出することができる。

また、この発明に係る乗客コンベア乗り場検知装置１０は、連続する前後の周期で求められた位置データからスリップ率を推定し、推定するスリップ率が所定の閾値以下のとき乗り場が混雑しているとして利用者の転倒が発生する可能性があるとして警告するので、利用者毎ではなくビーム全体に占めるスリップ数は陰に隠れた利用者も全体として平均化し正確に混雑するための滞留を検出することができる。

また、この発明に係る乗客コンベア乗り場検知装置１０は、踏段２上に人がいないことを確認してからコンベアの速度を制御するので、踏段２の移動の減速や停止を行っても二次災害を誘発することがない。
また、この発明に係るレーザスキャンセンサ１１は、機械的ではなく電子的にビームをスキャンし、可動する部材が含まれていないので、外部から衝撃が加えられたときに振動することがなく衝撃に強い構成である。
また、保護ケース１４の外形が円筒状であるので、外部から衝撃を加えられても力が分散して衝撃に強い構成である。

なお、上述の例ではボリュームが第１の閾値を超えおよびスリップ率が第２の閾値未満のときに警告を発生するが、一方の条件が満足したときに警告を発生しても良い。
また、上述の例は乗り場から乗客が乗込むときの混雑を検出しているが、降り場に乗客が降りるときの混雑も同様にして検出することができる。

１ 乗客コンベア、２ 踏段、３ 移動手摺、４ 駆動装置、５ インバータ装置、６ 制御装置、７ 音声合成装置、１０ 乗り場検知装置、１１ レーザスキャンセンサ、１２ 制御部、１３ インレットガード、１４ 保護ケース、１５ 初期データ記憶部、１６ 現周期用記憶部、１７ 直前周期用記憶部、１８ 転倒検知手段、２１ 実在データ算出手段、２２ データ合成手段、２３ ボリューム推定手段、２４ 差分算出手段、２５ スリップ数計数手段、２６ スリップ率算出手段、２７ 第１の判断手段、２８ 第１のタイマ計時手段、２９ 第２の判断手段、３０ 警告手段、３１ 第２のタイマ計時手段、３２ 第３の判断手段、３３ 速度制御手段、４１ 第１のフラグ、４２ 第２のフラグ、４３ 第１のタイマ、４４ 第２のタイマ。

Claims (5)

1. 無端状に連結されて循環移動する複数の踏段と、上記踏段と同期して移動し欄干構成部材に案内される移動手摺と、上記踏段および上記移動手摺を駆動する駆動装置と、上記駆動装置を可変速制御するインバータ装置と、上記インバータ装置に対して制御指令を与える制御装置と、乗客コンベアの乗客に案内放送をする音声合成装置と、を備える乗客コンベアの乗り場検知装置において、
   乗り場の水平断面上を通過する複数のビームを出射するとともに上記乗客の体の一部に反射するビームをとらえて反射位置までの距離を所定の周期で計測するレーザスキャンセンサと、
   連続する前後の周期で計測された距離を合成して乗り場を占有する乗客の存在量を示すボリュームを推定するボリューム推定手段、連続する前後の周期で計測された距離が大きく変化したビーム数の全体に占める割合を計数して乗り場の乗客の全体動き量を示すスリップ率を算出するスリップ率算出手段、上記ボリュームが所定の第１の閾値を超えまたは上記スリップ率が所定の第２の閾値未満の少なくともいずれか１つを満足するとき警告を発する警告手段を有する制御部と、
   を備えることを特徴とする乗客コンベアの乗り場検知装置。
2. 上記ボリュームが所定の第１の閾値を超えまたは上記スリップ率が所定の第２の閾値未満の少なくともいずれか１つを予め定めた時間に亘って満足したときに警告を発することを特徴とする請求項１に記載の乗客コンベアの乗り場検知装置。
3. 警告が発せられた後、乗客が居なくなってから上記踏段の速度を制御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の乗り場検知装置。
4. 上記レーザスキャンセンサは、電子的に順次ビームをスキャンするセンサユニットを複数個含んでいることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の乗客コンベアの乗り場検知装置。
5. 上記レーザスキャンセンサは、円柱状であるとともに円筒状の保護ケースにより覆われていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の乗客コンベアの乗り場検知装置。

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