JP6105126B1

JP6105126B1 - 乗客コンベアの速度制御システム

Info

Publication number: JP6105126B1
Application number: JP2016090311A
Authority: JP
Inventors: 憲吾鹿田
Original assignee: Toshiba Elevator Co Ltd
Current assignee: Toshiba Elevator and Building Systems Corp
Priority date: 2016-04-28
Filing date: 2016-04-28
Publication date: 2017-03-29
Anticipated expiration: 2036-04-28
Also published as: JP2017197352A; CN107337071B; CN107337071A

Abstract

【課題】ｎ台の乗客コンベアの各混雑度に応じて、全ての乗客コンベアの適切な速度で制御できる乗客コンベアの速度制御システムを提供する。【解決手段】速度制御システム１００の主制御部１０２は、ｋ番目のエスカレータ１０の速度増減値Δｖｋを算出する場合に、全てのエスカレータ１０の混雑度ｃに予め設定した重みｔをそれぞれ掛けて個別増減値ｂを算出し、全ての個別増減値ｂを合計して加重和を求め、この加重和を速度増減値Δｖｋとし、ｋ番目のエスカレータ１０の制御部５０は、定格速度ｖ０に前記速度増減値Δｖｋを付加してモータ２０を回転させる。【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、エスカレータや動く歩道などの乗客コンベアの速度制御システムに関するものである。

従来、建屋の中に複数の乗客コンベアが設置され、各乗客コンベアの速度を、建屋に存在する乗客の混雑度に応じて変化させる速度制御システムが提案されている。

特許第５５９９３３８号公報実公平７−５０３８７号公報

しかし、上記速度制御システムは、特定の１台の乗客コンベアの混雑度に応じて、他の乗客コンベアの速度を変化させるものであった。そのため、他の乗客コンベアの混雑度は考慮されため建屋の中を乗客が移動し難いときがあるという問題点があった。

そこで本発明の実施形態は、上記問題点に鑑み、ｎ台の乗客コンベアの各混雑度に応じて、全ての乗客コンベアを適切な速度で制御できる乗客コンベアの速度制御システムを提供することを目的とする。

本発明の実施形態は、本発明の実施形態は、ｎ台の乗客コンベアの速度制御システムであって、前記各乗客コンベアは、速度可変なモータと、前記モータの起動、停止、回転方向、速度を制御する制御部と、所定時間毎の乗客の混雑度ｃを検出する混雑検出手段とを有し、前記速度制御システムの主制御部は、前記各制御部と接続され、前記各混雑検出手段から前記各混雑度（ｃ１，ｃ２，・・・，ｃｎ）が入力され、前記主制御部は、ｋ番目（但し、１＜＝ｋ＜＝ｎである）の前記乗客コンベアの速度増減値Δｖｋを算出する場合に、全ての前記乗客コンベアの前記混雑度（ｃ１，ｃ２，・・・，ｃｋ，・・・・，ｃｎ）に予め設定した重み（ｔｋ１，ｔｋ２，・・・，ｔｋｋ，・・・，ｔｋｎ）をそれぞれかけて個別増減値を算出し、全ての前記個別増減値を合計して加重和を求め、前記加重和を前記速度増減値Δｖｋとし、ｋ番目の前記乗客コンベアの前記制御部は、定格速度ｖ０として、（１＋Δｖｋ）×ｖ０で前記モータを回転させる、ことを特徴とする乗客コンベアの速度制御システムである。

本発明の一実施形態を示すエスカレータの側面図。速度制御システムの全体図。エスカレータの設置状態を示す説明図。

本発明の一実施形態の乗客コンベアの速度制御システム１００について図１〜図３に基づいて説明する。本実施形態では、ｎ台のエスカレータ１０に適応した場合について説明する。

（１）エスカレータ１０
各エスカレータ１０の構造について、図１に基づいて説明する。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を走行させる駆動装置１８、左右一対の主駆動スプロケット２４，２４、左右一対の手摺りベルトスプロケット２７，２７が設けられている。この駆動装置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と左右一対の手摺りベルトスプロケット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部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、左右一対の無端の踏段チェーン２８，２８が掛け渡されている。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の上部に手摺りレール３９が設けられ、この手摺りレール３９に沿って無端状の手摺りベルト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から手摺りベルト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。

手摺りベルト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、複数の案内ローラからなる案内ローラ群６４を介して手摺りベルトスプロケット２７に掛け渡され、その後、複数の案内ローラからなる案内ローラ群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、手摺りベルト３８は、手摺りベルトスプロケット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、回転する手摺りベルトスプロケット２７に走行する手摺りベルト３８を押圧するための複数の押圧ローラからなる押圧ローラ群６５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。

また、このエスカレータ１０には、図２に示すように、そのエスカレータ１０の混雑度を検出するための混雑検出装置７０が設けられている。この混雑検出装置７０は、例えばモータ２０の動作電流を検出し、この動作電流が上昇してきたときに混雑度が上がったと判断する電流検出回路や、建屋１又はエスカレータ１０の乗降口に設けられたカメラや光センサによって乗客の数を検出し、これに基づいて混雑度を計算する装置などである。混雑度検出装置７０は、混雑度を所定時間毎（例えば１分毎）に検出する。

（２）速度制御システム１００の構成
速度制御システム１００について図２に基づいて説明する。速度制御システム１００は、主制御部１０２を有し、この主制御部１０２には、ｎ台のエスカレータ１０の制御部５０が接続されている。

主制御部１０２は、各制御部１００に速度信号をそれぞれ出力し、この速度信号に基づいて各制御部５０は、エスカレータ１０の速度を制御する。また、ｎ台のエスカレータ１０に取り付けられている混雑検出装置７０が検出した混雑度を、制御部５０が主制御部１０２に出力する。

速度制御システム１００の制御法に用いられるパラメータについて説明する。ｎ台のエスカレータ１０には、それぞれ識別番号が設定され、すなわち、１号機〜ｎ号機と設定されている。なお以下の説明で用いるｋ号機は、１＜＝ｋ＜＝ｎである。

「ｃ」は、各エスカレータ１０の混雑検出装置７０において検出された混雑度を表し、０＜＝ｃ＜＝１である。ｃ＝０の場合にはエスカレータ１０は無人であり、ｃ＝０．５は満員の半分の人数、ｃ＝１の場合には満員の人数（踏段３０に全て人が乗っている状態）を意味する。また、この混雑度ｃの添字は、エスカレータ１０の番号を表し、例えばｋ号機のエスカレータ１０の場合には、混雑度ｃｋと表現する。

「Δｖ」は、速度制御システム１００の制御法で算出する値であり、定格速度ｖ０を１として、どれだけの速度を増減させるかを示す速度増減値である。この速度増減値Δｖにも、各エスカレータ１０の識別番号が付与され、例えばΔｖｋとなる。なお、Δｖｋは、負の値、０、正の値を取り、速度増減値Δｖは、１分毎に求める。

この制御法において、下記のような速度制御モデルを用いる。

（１）式を成分表記すると（２）式になる。

但し、ｔは、重み行列Ｔの重み成分である。（２）式より、例えば１号機の速度増減値Δｖ１を求めると、Δｖ１＝ｔ１１×ｃ１＋ｔ１２×ｃ２＋・・・＋ｔ１ｎ×ｃｎとなる。そして、各制御部５０は、各エスカレータ１０を速度ｖｋを下記の（３）式のように制御する。

ｖ１＝（１＋Δｖ１）×ｖ０
ｖ２＝（１＋Δｖ２）×ｖ０
・
・
・
ｖｎ＝（１＋Δｖ１）×ｖ０・・・・（３）

重み行列Ｔの各重み成分ｔは、各建屋に設定されたものであり、設計者が次のルールに基づいて決定する。ここで、説明を簡単にするためにｔ１１×ｃ１を個別増減値ｂ１という。

第１のルールは、ｋ番目の混雑度ｃｋから自己（ｋ番目）の個別増減値ｂｋを算出する重みｔｋｋは、１とする。

第２のルールは、ｋ番目の乗客コンベアの降り口の後に連続して設置され、かつ、同じ方向に移動しているｍ番目（但し、ｍはｋと異なり、１＜＝ｍ＜＝ｎである）のエスカレータ１０の混雑度ｃｍからｋ番目の個別増減値ｂｍを算出するための重みｔｍｋは、正とする。

第３のルールは、ｍ番目の混雑度ｃｍからｋ番目の個別増減値ｂｋを算出するための重みｔｋｍは、負とする。

第４のルールは、ｋ番目のエスカレータ１０の乗客の乗降とは無関係のｐ番目（但し、ｐはｋと異なり、１＜＝ｐ＜＝ｎである）のエスカレータ１０の混雑度ｃｐからｋ番目の個別増減値ｂｐを算出するための重みｔｋｐは、０とする。

第５のルールは、ｋ番目のエスカレータ１０と距離が離れているエスカレータ１０ほど重みｔを小さくする。

第６のルールは、ｋ番目のエスカレータ１０と階層が離れているエスカレータ１０ほど重みｔを小さくする。

これらルールに基づいて、設計者は各重み成分ｔを求め、その建屋１の特有の重み関数Ｔを求める。そして、これに基づいて主制御部１０２は、各エスカレータ１０の速度ｖを１分毎に制御する。

（３）具体例
次に、ｎ＝３の３台のエスカレータ１０に速度制御システム１００を適応した場合について図３に基づいて説明する。図３に示すように１号機のエスカレータ１０は、建屋の１階から２階へ上昇方向に移動する。２号機のエスカレータ１０は、１号機のエスカレータ１０と連続して設けられ、２階から３階へ上昇方向に移動する。３号機のエスカレータ１０は、３階から２階に下降方向に移動する。

ここで、この３台のエスカレータ１０の重み行列ＴとΔｖは、（４）式と（５）式のようになる。

また、設計者は、この建屋に関して、上記ルールに基づいて（６）式のように重み行列Ｔを設計する。

第１のルールに基づいて、重み行列Ｔの対角線の重み成分ｔ１１，ｔ２２，ｔ３３＝１とする。これにより、それぞれのエスカレータ１０が混雑したときに、自己のエスカレータ１０の速度を上げる方向に速度制御される。

第２のルール〜第５のルールに基づいて、１号機の混雑に対する２号機の重みｔ２１を決定する。１号機が混雑したときは２号機の速度を少しだけ上げるため、ｔ２１＝０．２とする。

第３のルール〜第５のルールに基づいて、２号機の混雑に対する１号機の重みｔ１２を決定する。２号機が混雑したときは、少しだけ１号機の速度を下げる。これは２階に上がってくる乗客の数を少なくするためである。そのため重みｔ１２＝−０．２とする。

第３のルール〜第５のルールに基づいて、１号機の混雑に対する３号機の重みｔ３１を決定する。仮に３号機は１号機と２号機から遠い場所に設置され、１号機と２号機の混雑度ｃ１，ｃ２には関係なく、３号機は下降方向に移動しているとすると、両者は無関係であるため、重みｔ３１，ｔ３２，ｔ１３，ｔ２３＝０とする。

これにより、重み行列Ｔは、（６）式のようになる。

そして、エスカレータ１０の各速度増減値Δｖ＝（Δｖ１，Δｖ２，Δｖ３）は、（５）式と（６）式から（７）式のようになる。但し、このときに１号機がすいている、２号機がかなり混雑、３号機が無人と仮定した場合に、ｃ＝（０．１，０．７，０）とする。

（７）式から各エスカレータ１０の速度増減値Δｖ１〜ｖ３を求めると、Δｖ１＝−０．０６、Δｖ２＝０．７２、Δｖ３＝０となる。なお、０同士の積は０と設定しておく。したがって、各エスカレータ１０の速度ｖ１〜ｖ３は（８）式のように計算される。

ｖ１＝（１−０．０６）×ｖ０＝０．９４×ｖ０
ｖ２＝（１＋０．７２）×ｖ０＝１．７２×ｖ０
ｖ３＝（１＋０）×ｖ０＝ｖ０・・・（８）

（８）式により、１号機の速度ｖ１は定格速度ｖ０の０．９４倍、２号機の速度ｖ２は定格速度ｖ０の１．７２倍、３号機は速度ｖ３は定格速度ｖ０となる。これにより、２号機の混雑により１号機の速度が減速、２号機が増速し、１号機と２号機の混雑によっても３号機の速度の変化がない。なお、求めた速度が早すぎて許容最大速度を超えたときに、その許容最大速度に速度を設定するか、または、（８）式の結果に０．０〜１．０のバイアス値を掛けてもよい。このようにすれば最大速度を抑えることができる。

但し、１号機は少し人が乗っているのにもかかわらず、速度が減速するのは、１号機の速度ｖ１が１号機の負荷と２号機の負荷によって決定されるからであり、本実施形態では２号機の負荷が最も混雑して支配的となっているためである。２号機に負荷がなくなり無人となり、混雑度ｃ＝（０．１，０，０）となった場合に同様の計算を行うとΔｖ＝（１．１，１．０２，１）となり、１号機の速度ｖ１が定格速度ｖ０の１．１倍、２号機の速度ｖ２が定格速度ｖ０の１．０２倍になる。

（４）効果
以上により本実施形態によれば、建屋１に設置されている各エスカレータ１０の速度を、乗客の混雑度に応じて時刻毎にそれぞれ適切に制御できる。

（５）変更例
上記実施形態では、速度の変更を１分毎に変化させていたが、これに限らず１秒毎、１０分毎などに変化させてもよい。

また、上記実施形態では、エスカレータ１０に適応して説明したが、これに代えて動く歩道に適応してもよい。

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、２０・・・モータ、５０・・・制御部、７０・・・混雑検出装置、１００・・・制御システム、１０２・・・主制御部

Claims

ｎ台の乗客コンベアの速度制御システムであって、
前記各乗客コンベアは、速度可変なモータと、前記モータの起動、停止、回転方向、速度を制御する制御部と、所定時間毎の乗客の混雑度ｃを検出する混雑検出手段とを有し、
前記速度制御システムの主制御部は、前記各制御部と接続され、前記各混雑検出手段から前記各混雑度（ｃ１，ｃ２，・・・，ｃｎ）が入力され、
前記主制御部は、ｋ番目（但し、１＜＝ｋ＜＝ｎである）の前記乗客コンベアの速度増減値Δｖｋを算出する場合に、全ての前記乗客コンベアの前記混雑度（ｃ１，ｃ２，・・・，ｃｋ，・・・・，ｃｎ）に予め設定した重み（ｔｋ１，ｔｋ２，・・・，ｔｋｋ，・・・，ｔｋｎ）をそれぞれかけて個別増減値を算出し、全ての前記個別増減値を合計して加重和を求め、前記加重和を前記速度増減値Δｖｋとし、
ｋ番目の前記乗客コンベアの前記制御部は、定格速度ｖ０として、（１＋Δｖｋ）×ｖ０で前記モータを回転させる、
ことを特徴とする乗客コンベアの速度制御システム。
ｋ番目の前記乗客コンベアの混雑度ｃｋから自己の前記個別増減値を算出する前記重みｔｋｋを１とする、
請求項１に記載の乗客コンベアの速度制御システム。
ｋ番目の前記乗客コンベアの降り口の後に連続して設置され、かつ、同じ方向に移動しているｍ番目（但し、ｍはｋと異なり、１＜＝ｍ＜＝ｎである）の前記乗客コンベアの前記個別増減値を算出するための前記重みｔｍｋを正とする、
請求項１に記載の乗客コンベアの速度制御システム。
ｍ番目の前記乗客コンベアの前記混雑度ｃｍからｋ番目の前記個別増減値を算出するための前記重みｔｋｍを負とする、
請求項３に記載の乗客コンベアの速度制御システム。
前記主制御部は、ｋ番目の前記乗客コンベアの速度増減値Δｖｋを所定時間毎に算出する、
請求項１記載の乗客コンベアの速度制御システム。
前記混雑度ｃは、０＜＝ｃ＜＝１であり、ｃ＝０のときに乗客が無人であり、ｃ＝１のときに乗客が満員である、
請求項１に記載の乗客コンベアの速度制御システム。
前記制御部は、（１＋Δｖｋ）×ｖ０が許容最大速度を超えた場合は、前記モータを前記許容最大速度で回転させる、
請求項１に記載の乗客コンベアの速度制御システム。
ｋ番目の前記乗客コンベアと距離が離れている前記乗客コンベアほど前記重みｔを小さくする、
請求項１に記載の乗客コンベアの速度制御システム。
ｋ番目の前記乗客コンベアと階層が離れている前記乗客コンベアほど前記重みｔを小さくする、
請求項１に記載の乗客コンベアの速度制御システム。