JP5089304B2 - エスカレーターの安全装置 - Google Patents

Description

本発明は、エスカレーター上での人の歩行、走行、逆走、混雑度、転倒状態等を検知するエスカレーターの安全装置に関する。

乗客コンベア、つまりエスカレーターに搭乗する乗客の安全を確保するため、従来から種々の安全装置が提案されている。例えば、特許文献１では、以下のように構成される安全装置が開示されている。即ち、エスカレーターにおける搭乗デッキの上方天井部に監視カメラを設け、該監視カメラにてエスカレーターに乗り込む搭乗者の全体画像を撮影する。該搭乗者全体画像は、画像処理され、制御装置へ送られる。制御装置は、画像に基づいて、搭乗者数、搭乗者による危険行為等を判断し、該判断結果に基づき適切な搭乗案内内容を音声にて通知する。

又、特許文献２では、エスカレーターにて乗客が転倒したときにエスカレーターを停止させる安全装置が開示されている。具体的には、エスカレーターの踏段の両側にある欄干の高位置及び低位置のそれぞれに、踏段の移動方向に向けて光電スイッチを配置する。該光電スイッチは、乗客の搭乗姿勢を検知する。そして、低位置の光電スイッチが乗客を検知しているにもかかわらず高位置の光電スイッチが乗客を検知しない状態が規定時間継続したときには、乗客が転倒していると判断し、エスカレーターを停止させるものである。
特開平０９−３０１６６４号公報 特開２００５−８３２６号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示される技術では、監視カメラをエスカレーター周辺の壁面等に取り付ける必要がある。よって、当該技術の適用の可否は、エスカレーター周辺の建物構造に依存する。したがって、特許文献１に開示される技術は、全てのエスカレーターに適用できないという問題がある。

又、上記特許文献２に開示される技術は、光電スイッチにおける遮光の継続時間のみにより乗客の転倒を判断することから、誤検出が生じる場合も考えられる。
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、エスカレーター周辺の建物構造に依存することなく全てのエスカレーターに適用可能であり、従来に比べて異常の検出精度が高いエスカレーター安全装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は以下のように構成する。
即ち、本発明の第１態様におけるエスカレーターの安全装置は、無端状に連結された踏段を循環運転して乗客を輸送するエスカレーターの安全装置であって、複数のセンサと、パターン生成部と、乗客状態判断部と、警告部とを備えたことを特徴とする。上記複数のセンサは、上記踏段の運転方向に沿って配列され、上記踏段上の乗客を検知する。上記パターン生成部は、上記踏段の運転による乗客の移動に従い上記センサが送出する乗客検知出力を一定間隔にてサンプリングして時系列に並べて乗客の検出パターンを生成し記憶する。上記乗客状態判断部は、上記検出パターンから上記踏段の運転に対する乗客の移動状態を判断し、上記検出パターンから乗客の移動速度を求める移動速度決定部と、乗客の上記移動速度及び上記踏段の運転速度から乗客の歩行速度を求める歩行速度決定部と、上記歩行速度から乗客の上記移動状態としての歩行、走行又は逆行を判断する歩行判定部とを有する。上記警告部は、乗客の上記移動状態の判断結果として上記歩行判定部の判断結果に基づいて乗客に警告を行う。

本発明の第１態様におけるエスカレーターの安全装置によれば、エスカレーターの乗客を検知するセンサの出力から乗客の検出パターンを時系列に求め、該検出パターンから踏段上の乗客の移動状態を判断し、該移動状態に基づいて乗客への警告を行うように構成した。したがって、上記第１態様におけるエスカレーターの安全装置は、上記センサが踏段の運転方向に沿って当該エスカレーターに配列されていることから、従来のように安全装置の取り付けの可否がエスカレーターの周辺の建物構造に依存するようなことはなく、全てのエスカレーターに対して適用可能である。又、センサの出力をそのまま直ちに乗客の移動状態の判断に利用するのではなく、センサの出力から時系列にてなる検出パターンを生成するようにしたことから、たとえ一つ若しくは数個のセンサにおいて検知ミスが発生したとしても、直ちに安全装置が作動してしまうことはなくなる。よって、異常の検出精度が高いエスカレーター安全装置を提供することが可能となる。

本発明の実施形態であるエスカレーターの安全装置について、図を参照しながら以下に説明する。尚、各図において、同一又は同様の構成部分については同じ符号を付している。

実施の形態１．
図１は、上記実施形態におけるエスカレーター安全装置１０１の構成例を示している。ここで、エスカレーター１は、下階と上階との間に傾斜路が跨設され、無端状に連結された踏段１ａを駆動源１ｂにて傾斜路に沿って循環運転し、踏段１ａに乗った乗客を輸送する。又、踏段１ａの両側には、欄干１ｃが立設されている。

このような構成を有するエスカレーター１の安全装置１０１は、基本的構成部分として、センサ１１１と、パターン生成部１１２と、乗客状態判断部１２０と、警告部１１３とを備え、さらに制御部１１４を備えるのが好ましい。このような構成を有する安全装置１０１は、乗客の状態、例えば踏段１ａ上での歩行、走行、逆行、転倒、エスカレーター降り場付近での混雑度等に応じて適切な警告や、運転制御を行う装置である。以下に、エスカレーター安全装置１０１における上述の各構成部分について、詳しく説明する。

センサ１１１は、例えば上記傾斜路部分では斜め上方である、踏段１ａの運転方向１ｄに沿って配列され、踏段１ａ上の乗客を検知する。図１の例では、センサ１１１として光電センサを使用し、センサ１１１−１からセンサ１１１−ＮまでのＮ個の光電センサが、踏段１ａ上の乗客の脚部の下側部分に対応した位置に等間隔で一列にて配列されている。尚、図１の例では、乗り場１ｅから降り場１ｆまでの全区間にわたりセンサ１１１が配置されているが、全区間の内、特定区間のみにセンサ１１１を配置するように構成してもよい。

図２は、エスカレーター１の乗り場１ｅ付近を上から見た状態を示す。各光電センサ１１１は、投光部１１１ａと受光部１１１ｂとの対で構成されており、踏段１ａを挟んで運転方向１ｄに向かい一方側、例えば左側に投光部１１１ａを、他方側、例えば右側に受光部１１１ｂを配置する。本例では、対となる投光部１１１ａ及び受光部１１１ｂは、両者間の光路１１１ｃが踏段１ａの運転方向１ｄに対して直角方向となり、水平方向に平行となるように配置される。このような投光部１１１ａ及び受光部１１１ｂは、左右の欄干１ｃ、左右のデッキ部分、又は左右のスカートガード部分に取り付けられている。乗客が光路１１１ｃ上に存在するときには、光路１１１ｃが遮断されるので、受光部１１１ｂでの受光量が減少し、光電センサ１１１の出力値が変化する。よって、各光電センサ１１１の出力値から各光電センサ１１１の位置における遮光の有無、即ち乗客の有無を検出することができる。

パターン生成部１１２は、踏段１ａの運転による乗客の移動に従いセンサ１１１−１〜１１１−Ｎが送出する乗客検知出力を一定間隔にてサンプリングして時系列に並べることで、乗客の検出パターン２００を生成し記憶する。本例では、センサ１１１に光電センサを使用しているので、上記乗客の検出パターン２００は、それぞれのセンサ１１１の配置位置での遮光の有無を時系列で示した遮光パターンとなる。

乗り場１ｅから降り場１ｆに向かい踏段１ａが上昇運転しているエスカレーター１における上記遮光パターンを図３に視覚的に示す。図３では、横軸に時間、縦軸にセンサ１１１−１〜１１１−Ｎをとり、各光電センサ１１１にて遮光有りの場合を灰色、遮光無しの場合を白色とし、上記遮光パターンを視覚化した。図中の時刻ｔ（ｋ）、ｔ（ｋ＋１）での表記のように、時間経過につれて遮光パターンが追加されていく。例えば、乗客が踏段１ａを移動することなく踏段１ａの運転速度にて移動する静止乗車している場合、その遮光パターンは、図３に符号２０１にて示すようなパターンとなる。

尚、各光電センサ１１１の配置間隔によるが、乗客は、エスカレーターの進行方向１ｄに沿っていくらかの幅を有するため、同一時刻において隣接する複数の光電センサ１１１が同時に遮光される場合もある。その結果、遮光パターンは、いくらかの幅を有する帯状となる場合もある。尚、各踏段１ａに一人ずつ乗客が乗っている満員の場合でも、各光電センサ１１１は、遮光と非遮光とが繰り返されることから、遮光パターンが生成されないということはない。

又、静止乗車している乗客は、踏段１ａによって下方から上方へと一定速度で運ばれるので、２次元画像として見ると、遮光パターン２０１は、一定の傾きθ１を有する帯状のパターンとして観測されることになる。
又、図３に示す遮光パターン２０２は、乗客が踏段１ａを運転方向１ｄに歩いている場合の遮光パターンである。遮光パターン２０２における傾きθ２は、上記傾きθ１よりも大きくなる。
又、図３に示す遮光パターン２０３は、乗客が踏段１ａを運転方向１ｄに走っている場合の遮光パターンである。遮光パターン２０３における傾きθ３は、上記傾きθ２よりも大きくなる。
又、図３に示す遮光パターン２０４は、乗客が踏段１ａを運転方向１ｄとは逆向きに踏段１ａの運転速度を超える速さで駆け下りている場合の遮光パターンである。

このように本実施形態では、パターン生成部１１２を設け乗客の検出パターン２００を生成し記憶するように構成したことから、仮に一つ又は数個のセンサ１１１にて検知ミスが発生した場合でも、該検知ミスが直ちに、例えばエスカレーターの停止等につながることはない。よって、本実施形態では、安定した検出精度で、異常検出精度の高いエスカレーター安全装置を提供することができる。

乗客状態判断部１２０は、パターン生成部１１２にて生成された、上述の検出パターン２００から踏段１ａの運転に対する乗客の移動状態を判断する。即ち、上述した、例えば遮光パターン２０１〜２０４からでも明らかとなるように、検出パターン２００を分析することで、運転方向１ｄに運転されている踏段１ａに対する乗客の移動状態を判定することができる。ここで乗客の移動状態とは、上述した、静止乗車、歩行、走行、逆行の各状態、さらには、乗客の転倒状態や、エスカレーターの降り場１ｆにおける乗客の混雑度が相当する。
このような各種の乗客移動状態を判定するため、乗客状態判断部１２０は、以下に説明するような具体的構成を有する。

まず、上述の、静止、歩行、走行、及び逆行の乗客移動状態を判定するための、乗客状態判断部１２０の構成について説明する。
この場合、乗客状態判断部１２０は、図１に示す、移動速度決定部１２１、歩行速度決定部１２２、及び歩行判定部１２３を有する。

移動速度決定部１２１は、パターン生成部１１２にて生成され記憶された上記検出パターン２００、本例では上記遮光パターンから乗客の移動速度を求める。ここでは一例として、図３に示す遮光パターン２０１から乗客の移動速度を算出する方法を述べる。まず、遮光パターン２０１の傾きθ１を求める。傾きを求める方法としては、例えば遮光パターン２０１について、二次元座標を有する点の集合とみなし、複数点を最小二乗法により直線近似することで傾きθ１を求めることができる。又、遮光パターン２０１を二値画像とみなしてスキュー角を変化させながらアフィン変換を行い、センサ１１１−１からセンサ１１１−Ｎへのセンサ番号方向に射影した標準偏差が最小となるスキュー角から傾きθ１を求めてもよい。即ち、二次元画像から傾きを求める方法は、公知の手法を用いればよい。

以上より求めた傾きθ１（度）、運転方向１ｄにおいて隣接する光電センサ１１１の光軸間隔Ｌ（ｃｍ）、遮光パターンのサンプリング間隔Ｔ（秒）を用いると、乗客の移動速度Ｖ１は、以下の式により算出される。
移動速度Ｖ１（ｃｍ／秒）＝（Ｌ×ｔａｎθ１）÷Ｔ

歩行速度決定部１２２は、乗客の上記移動速度Ｖ１、及び踏段１ａの運転速度Ｖ２（ｃｍ／秒）から乗客の歩行速度Ｖを求める。エスカレーター１の運転速度Ｖ２は、エスカレーターの運転条件に合わせて予め設定しておいてもよいし、踏段１ａの運転速度を検出するセンサを設置して実際の運転速度を検出するように構成してもよい。歩行速度Ｖは、以下の式により算出することができる。但し、図３の例では、踏段１ａの運転方向１ｄは上昇方向であり、その運転速度を正の値とする。
歩行速度Ｖ（ｃｍ／秒）＝Ｖ１−Ｖ２

歩行判定部１２３は、上記歩行速度Ｖから乗客の上記移動状態としての歩行、走行又は逆行を判断し、歩行判定結果１２３ａとして警告部１１３へ出力する。具体的には、歩行判定部１２３は、歩行速度Ｖが予め決められた範囲であるか否かにて、上記移動状態を判定する。歩行速度Ｖが、例えば−１０以上５０未満ならば静止、５０以上１００未満ならば歩行、１００以上ならば走行、−１０未満ならば逆走、といったように判定する。

このように、移動速度決定部１２１、歩行速度決定部１２２、及び歩行判定部１２３を有することで、複数の光電センサ１１１を用いて、乗客の歩行、走行、又は逆行を精度よく判定することができる。

次に、乗客移動状態として、エスカレーターの降り場１ｆにおける乗客の混雑度を判定するための、乗客状態判断部１２０の構成について説明する。
この場合、乗客状態判断部１２０は、図１に示す、降踏段速度決定部１２４及び混雑度判定部１２５を有する。

降踏段速度決定部１２４は、センサ１１１−１〜１１１−Ｎの内、当該エスカレーター１の降り場１ｆ付近に配置されたセンサから得られる検出パターン２００により、降り場１ｆ付近における乗客の降踏段速度を求める。図４を用いて具体的に説明する。図４では、降り場１ｆ付近のセンサ１１１−（Ｎ−６）からセンサ１１１−Ｎの７個のセンサから得られた遮光パターンの一例を示している。尚、降り場１ｆのコム（櫛）は、センサ１１１−（Ｎ−３）と、センサ１１１−（Ｎ−４）との境界に存在している。

降り場１ｆが混雑していないとき、降り場１ｆでは乗客がスムーズに移動するため、図４にて符号２１１で示すように、コム通過前とコム通過後とで遮光パターンの傾きθ４は変化しない。ここで、傾きθ４は、例えば上記静止乗車における遮光パターンにおける傾きである。一方、降り場１ｆが混雑している場合には、降り場１ｆに人が滞留しているため、コム通過後における乗客の動きが遅くなる。よって、図内にて符号２１２で示すように、コム通過前における遮光パターンの傾きθ４に比べて、コム通過後における遮光パターンの傾きθ５が小さくなる傾向を示す。

このような現象に基づいて、降踏段速度決定部１２４は、降り場１ｆ付近に配置された複数のセンサ１１１から得られる、複数の乗客のコム通過後における遮光パターンの傾きの平均値を求め、上述した移動速度決定部１２１における算出方法と同様の方法にて、コム通過後の乗客の速度である降踏段速度の平均値１２４ａを算出する。この降踏段速度の平均値１２４ａは、降り場１ｆの混雑度を示す指標として用いることができる。

混雑度判定部１２５は、移動速度決定部１２１にて求まる乗客の移動速度Ｖ１と、上記降踏段速度の平均値１２４ａとの比較により、降り場１ｆ付近における乗客の混雑度を判定する。具体的には、混雑度判定部１２５は、例えば、降踏段速度の平均値１２４ａが予め設定したしきい値以下ならば混雑していると判定し、それ以外ならば正常であると判定する。判定結果は、混雑度判定結果１２５ａとして、警告部１１３及び制御部１１４へ供給される。

尚、本例では、上述のように上記降踏段速度を求めるために、便宜上、降り場１ｆ付近における７個のセンサ１１１を利用したが、その個数が限定されないことはいうまでもない。よって、降踏段速度決定部１２４から混雑度判定部１２５へ供給される上記降踏段速度も平均値でない場合もある。

このように、降踏段速度決定部１２４及び混雑度判定部１２５を有することで、降り場１ｆの混雑度を精度よく検出することができる。

次に、乗客移動状態として、乗客の転倒状態を判定するための乗客状態判断部１２０の構成について説明する。
この場合、乗客状態判断部１２０は、図１に示す転倒判定部１２６を有する。
転倒判定部１２６は、パターン生成部１１２に記憶された検出パターン２００、本例では遮光パターンから、規定数を超えるセンサ１１１にて規定時間を超えて連続して検知されたパターンである転倒パターンを判別した場合には、乗客が転倒状態にあると判断する。

図５を用いて具体的に説明する。図５において、符号２２１は、乗客が転倒していない正常乗車時の遮光パターンを示し、符号２２２は、乗客が乗車中に転倒して降り場１ｆまで転倒状態が継続した場合の転倒パターンの一例を示している。転倒状態では、正常乗車時と比較して、踏段１ａの運転方向１ｄにおいて乗客の体の占める幅が明らかに大きくなることから、転倒時の遮光パターンである転倒パターン２２２に示されるように、遮光幅２３１と遮光時間２３２とが増大する。該現象に基づいて、転倒判定部１２６は、パターン生成部１１２に記憶された遮光パターンにおいて、遮光幅２３１が予め設定された値以上であり、かつ遮光時間２３２が予め設定された値以上であるパターンが存在するときには、乗客の転倒状態と判定し、それ以外ならば正常乗車であると判定する。そして転倒判定部１２６は、転倒状態判定結果１２６ａを警告部１１３及び制御部１１４へ送出する。

このように転倒判定部１２６を設けることで、乗客の転倒状態を高精度に検出することができる。

警告部１１３は、上述した、乗客の移動状態の判断結果に基づいて乗客に警告を行う部分である。即ち、警告部１１３は、乗客状態判断部１２０に備わる、歩行判定部１２３が送出する歩行判定結果１２３ａ、混雑度判定部１２５が送出する混雑度判定結果１２５ａ、及び転倒判定部１２６が送出する転倒状態判定結果１２６ａの少なくとも一つに基づいて、警告信号１１３ａをスピーカ１３０へ出力する。該スピーカ１３０は、エスカレーター１における、例えば欄干１ｃに設けられ、警告信号１１３ａにて乗客に注意を促す音声を発する。又、乗客の移動状態の判断結果である、「歩行」、「走行」、「逆走」、「混雑」、「転倒状態」の乗客にとって危険な状態に応じて警告する内容を変えるように構成してもよい。さらに、警告部１１３は、警告信号１１３ａをスピーカ１３０のみならず、例えば警告灯や、エスカレーター１の管理室等の、異常発生に関与する箇所へ送出することができる。

又、センサ１１１−１からスピーカ１３０の設置位置よりも下方に設置されているセンサ１１１のみを用いて、上記移動速度Ｖ１及び歩行速度Ｖを検出するように構成した場合には、スピーカ１３０を乗客が通過する前に、乗客の歩行速度Ｖを検出することができる。そして、乗客の移動速度Ｖ１が一定であると仮定すれば、検出された移動速度Ｖ１から乗客がスピーカ１３０の直近を通過する時刻を予測することができる。よって、警告部１１３に、乗客の上記歩行速度Ｖから乗客が当該エスカレーター１における警告位置、本例ではスピーカ１３０の設置位置、を通過する時刻を予測し乗客が上記警告位置を通過したときに警告を行う予測部１１３ｂを設け、スピーカ１３０を通過する乗客のタイミングに合わせて警告アナウンスを行うように構成してもよい。
このように構成することで、多数の乗客が乗車している場合でも、特定乗客に対して適切な警告を行うことが可能となる。

制御部１１４は、上記混雑度判定部１２５が送出する混雑度判定結果１２５ａ、及び上記転倒判定部１２６が送出する転倒状態判定結果１２６ａの少なくとも一方に基づいて、エスカレーター１の運転を制御する。具体的には、混雑度判定部１２５にて、降り場１ｆ付近での乗客の混雑が判断された場合には、制御部１１４は、制御信号１１４ａをエスカレーター１の駆動源１ｂへ出力し、踏段１ａの運転速度を遅くさせる。これにより、降り場１ｆ付近での混雑による事故を未然に防止することができる。

転倒判定部１２６にて、乗客の転倒状態が検出された場合、特に、降り場１ｆ付近での転倒状態が検出された場合、転倒状態判定結果１２６ａに基づいて制御部１１４は、制御信号１１４ａをエスカレーター１の駆動源１ｂへ出力し、踏段１ａの運転を停止させる。これにより、転倒した乗客が踏段１ａと降り場１ｆとの間に挟まれるのを防止でき、及び転倒者以外の乗客に対する二次災害を防止することができる。

尚、本実施形態では、センサ１１１として光電センサを用いた構成で説明を行ったが、光電センサの代わりに、超音波センサ又は電波センサを用いた場合でも上述と同様の効果が得られる。光電センサ１１１を用いた構成では、投光部１１１ａと受光部１１１ｂとの対で構成されており、投光部１１１ａと受光部１１１ｂは、それぞれ左右の欄干１ｃ、左右のデッキ部分、又は左右のスカートガード部分に取り付けられていた。超音波センサ又は電波センサを用いた構成では、これに代わり、投光部１１１ａを超音波又は電波の発信部とし、受光部１１１ｂを超音波又は電波の受信部とすればよい。

又、光電センサ１１１を用いた構成では、乗客が光路１１１ｃ上に存在することで光路１１１ｃが遮断されるので、受光部１１１ｂの受光量が減少してセンサ出力値が変化することを利用して乗客の有無を検出していた。超音波センサ又は電波センサを用いた構成では、これに代わり、発信部と受信部を直線で結んだ通信路が遮断されるので、受信部における超音波又は電波の受信量が減少してセンサ出力値が変化することを利用して乗客の有無を検出すればよい。

又、図２に示したように、光電センサ１１１の投光部１１１ａが運転方向１ｄに対して左側の欄干１ｃ、デッキ部分、又はスカートガード部分に配置されており、受光部１１１ｂが運転方向１ｄに対して右側の欄干１ｃ、デッキ部分、又はスカートガード部分に配置されていた。これとは逆に、投光部１１１ａが運転方向１ｄに対して右側、受光部１１１ｂが運転方向１ｄに対して左側に配置されていてもよいことはいうまでもない。

又、図６に示すように、光電センサ１１１の投光部１１１ａと受光部１１１ｂとがともに、運転方向１ｄに対して同一側の欄干１ｃ、デッキ部分、又はスカートガード部分に配置されていてもよい。該構成では、乗客が存在しないときには、光路１１１ｄのように光路長が長くなり、受光部１１１ｂの受光量は少ない。一方、乗客が存在するときには、光路１１１ｅのように光路長が短くなり、受光部１１１ｂの受光量は相対的に増す。当該構成では、このような現象を利用して、乗客の有無を検出するようにしてもよい。この場合、受光量が予め設定された値以上であった場合を遮光有りと読み変えることで、上述の実施形態における場合と同様の効果が得られる。
又、上述のように、光電センサに代えて、超音波センサ又は電波センサを用いてもよい。

さらに又、図６に示す投光部１１１ａ及び受光部１１１ｂの代わりに、一般的な非接触式の距離センサを配置し、距離センサの測定値に応じて乗客の有無を検出するようにしてもよい。該構成では、乗客が存在しない場合には、距離センサの測定値が踏段幅にほぼ等しくなるが、乗客が存在する場合には測定値が踏段幅よりも小さくなることを利用する。又、距離センサの測定値が予め設定されたしきい値未満であった場合を上記遮光有りと読み変えれば、上述の実施形態の場合と同様の効果が得られる。さらに、距離センサの測定値が踏段幅の半分未満であった場合には、乗客は踏段１ａの左側に乗車しているとみなし、距離センサの測定値が踏段幅の半分以上から踏段幅未満であった場合には、乗客は踏段１ａの右側に乗車しているとみなして、左側及び右側のそれぞれの乗客に対応して、上述の実施形態で説明した処理を実行するように構成してもよい。

実施の形態２．
図７には、本発明の実施の形態２によるエスカレーター安全装置１０２が示されている。実施の形態１によるエスカレーター安全装置１０１では、エスカレーター１の運転方向１ｄに沿って光電センサ１１１が乗客の脚部の下部に対応した下段にのみ一列に複数個配置されていた。これに対し、本実施の形態２によるエスカレーター安全装置１０２では、上記下段の光電センサに加えて、乗客の脚部の上部に対応した上段にも光電センサを配列している。以下に説明する構成を除いたその他の構成は、上述の実施形態１における構成と同じであり、ここでの説明は省略する。尚、センサ１１１として、実施形態１の場合と同様に本実施形態でも光電センサを例に採るが、上述のように、超音波センサや電波センサ等を用いることができる。

図７に示す下段側センサ１１１−Ｌは、図１に示す光電センサ１１１−１〜１１１−Ｎに同じ構成である。図７に示す上段側センサ１１１−Ｕは、下段側センサ１１１−Ｌを構成する光電センサ１１１−１〜１１１−Ｎに対して、垂直方向に同列に位置するように、光電センサ１１１−Ｕ１〜１１１−ＵＮのＮ個が一列に配列される。

下段側センサ１１１−Ｌを構成する光電センサ１１１−１〜１１１−Ｎは、下段側パターン生成部１１２−Ｌに接続され、上段側センサ１１１−Ｕを構成する光電センサ１１１−Ｕ１〜１１１−ＵＮは、上段側パターン生成部１１２−Ｕに接続される。下段側パターン生成部１１２−Ｌ及び上段側パターン生成部１１２−Ｕは、上述したパターン生成部１１２と同じ機能及び動作を有する。下段側パターン生成部１１２−Ｌ及び上段側パターン生成部１１２−Ｕは、乗客状態判断部１５０に備わる転倒判定部１５１に接続される。

尚、実施形態２のエスカレーター安全装置１０２における乗客状態判断部１５０は、転倒判定部１２６を転倒判定部１５１に変更することを除き、実施形態１におけるエスカレーター安全装置１０１の乗客状態判断部１２０と同じ構成を有する。図７では図示を省略しているが、乗客状態判断部１５０に備わる移動速度決定部１２１及び降踏段速度決定部１２４には下段側パターン生成部１１２−Ｌが接続され、下段側パターン生成部１１２−Ｌから検出パターン２００が供給される。

転倒判定部１５１は、上述した転倒判定部１２６と基本的に同じ機能及び動作を行う部分であり、乗客の検出パターンとして、下段側パターン生成部１１２−Ｌから上記検出パターン２００が供給されるのに加えて、上段側パターン生成部１１２−Ｕから検出パターン２４０が供給される。上述のように、実施形態２でもセンサ１１１として光電センサを利用していることから、検出パターン２００、２４０は、実施形態１で説明した遮光パターンとなる。

よって転倒判定部１５１は、上段側パターン生成部１１２−Ｕ及び下段側パターン生成部１１２−Ｌから供給されるそれぞれの遮光パターンにより乗客の転倒状態を判定する。具体的には、下段側パターン生成部１１２−Ｌから供給される遮光パターンにおいて、乗客の検知状態が規定数を超える光電センサにて規定時間を超えて連続して検知された下段側転倒パターンを判別し、かつ、上記下段側転倒パターンを検出した場所に対応して上段側パターン生成部１１２−Ｕから得られる遮光パターンにおいて、乗客の非検知状態が上記規定時間を超えて継続して検知された上段側転倒パターンを判別した場合に、乗客が転倒状態にあると判断する。

つまり、転倒判定部１５１は、図８に示す下段側転倒パターン１５５のように、下段側パターン生成部１１２−Ｌから供給される遮光パターンにおける遮光幅２３１が予め設定された値以上であり、かつ遮光時間２３２が予め設定された値以上であって、かつ、図８に示す上段側転倒パターン１５６のように、上段側パターン生成部１１２−Ｕから供給される遮光パターンにおいて、下段側転倒パターン１５５が発生したのと同時刻又はほぼ同時刻から遮光無し状態であった場合に、乗客の転倒状態と判定する。尚、図８に示すような遮光パターン以外の場合には、転倒判定部１５１は、正常な乗車であると判定する。
このような判定結果に従い、転倒判定部１５１は、転倒状態判定結果１５１ａを警告部１１３及び制御部１１４へ送出する。そして警告部１１３及び制御部１１４は、上記転倒状態判定結果１２６ａが供給された場合と同様の処理を実行する。

以上のように構成される実施形態２のエスカレーター安全装置１０２によれば、以下のような効果が得られる。
即ち、実施の形態１では、例えば大きな鞄を踏段１ａに置いた場合や、乗客が密集して乗車した場合には、光電センサ１１１の遮光幅２３１及び遮光時間２３２が予め設定した値以上となり、転倒判定部１２６は、乗客の転倒状態と誤検出する場合が考えられる。これに対し、本実施の形態２では、このようなケースの場合、上記下段側転倒パターン１５５が発生している期間、これに対応する上段側センサ１１１−Ｕから得られる遮光パターンは遮光有り、つまり乗客が起立している状態を示すことから、転倒状態と誤検出することはない。又、実際に乗客が転倒した場合には、乗客の体は、上段側センサ１１１−Ｕよりも低く位置し、又、そのような位置に上段側センサ１１１−Ｕは設置されることから、上記上段側転倒パターン１５６が出現する。よって、乗客の転倒状態が正しく検出される。このように、実施形態２のエスカレーター安全装置１０２は、実施の形態１の構成よりも、異常検出精度をより向上させることができる。

尚、実施の形態１で述べた変形例の内容は、この実施の形態２におけるエスカレーター安全装置１０２にも適用される。

実施の形態３．
図９は、本発明の実施の形態３によるエスカレーター安全装置１０３を示している。エスカレーター安全装置１０３は、図１に示す実施形態１のエスカレーター安全装置１０１と比較して、新たに乗車位置検出部１６０を設けている。乗車位置検出部１６０には、光電センサ１１１−１〜１１１−Ｎがそれぞれ接続されており、乗車位置検出部１６０は、運転方向１ｄにおいて隣接する２対の投光部及び受光部にて合計４つの光路の遮光を検出する。乗車位置検出部１６０の出力は、上述したパターン生成部１１２及び警告部１１３の少なくとも一方に接続されている。

尚、このように構成される乗車位置検出部１６０以外の、実施の形態３によるエスカレーター安全装置１０３における構成は、実施の形態１におけるエスカレーター安全装置１０１の構成に同じである。
又、センサ１１１として、実施形態１の場合と同様に本実施形態でも光電センサを例に採るが、上述のように、超音波センサや電波センサ等を用いることができる。

実施の形態１及び実施の形態２では、図２に示すように、各々の光電センサ１１１において、対をなす投光部１１１ａ及び受光部１１１ｂは、他の対となる投光部１１１ａ及び受光部１１１ｂとは独立しており、各対において光路１１１ｃを１本ずつとして構成している。これに対し本実施形態３のエスカレーター安全装置１０３では、図１０に示すように、少なくとも二対の光電センサの投光部と受光部とが互いに光路を形成して遮光検知し、踏段１ａ上の乗客の位置を検知する構成となっている。

乗車位置検出部１６０が踏段１ａ上の乗客の位置を検知する構成について、二対の光電センサを例に採り具体的に説明する。
図１０に示すように、運転方向１ｄにおいて隣接する二対の、投光部１６１Ａと受光部１６１Ｂ、及び、投光部１６２Ａと受光部１６２Ｂにおいて、投光部１６１Ａから発した光は、受光部１６１Ｂ及び受光部１６２Ｂにて受光され、投光部１６２Ａから発した光は、受光部１６２Ｂ及び受光部１６１Ｂにて受光されるように構成される。よって、これら二対の投、受光部にて形成される光路は、投光部１６１Ａから受光部１６１Ｂへの光路Ｐと、投光部１６１Ａから受光部１６２Ｂへの光路Ｑと、投光部１６２Ａから受光部１６１Ｂへの光路Ｒと、投光部１６２Ａから受光部１６２Ｂへの光路Ｓとの４本となる。ここで、光路Ｑ及び光路Ｒは、踏段１ａの幅方向、つまり運転方向１ｄに直角な方向において、踏段１ａの中央部にて交差する。よって、乗車位置検出部１６０は、光路Ｐ，Ｑ，Ｒ，Ｓの各遮光の有無を検出する。

乗車位置検出部１６０は、以下のように検出動作を行う。
踏段１ａが運転方向１ｄに沿って、図１０の下から上に向かって運転されている場合、乗客は、図１０の下から上に向かって移動することになる。このとき、乗客が踏段１ａの左側に乗車している場合の遮光順序を時系列で見ると、光路Ｐ→Ｑ→Ｒ→Ｓの順となる。一方、乗客が踏段１ａの右側に乗車している場合には、遮光順序は、光路Ｐ→Ｒ→Ｑ→Ｓの順となる。よって、乗車位置検出部１６０は、隣接する２対の投、受光部からの遮光順序を時系列的に調べることにより、乗客が踏段１ａの左側又は右側に乗車しているのかを検出することができる。
尚、図１０の上から下に向かって踏段１ａが運転している場合でも、同様の考え方にて、乗車位置検出部１６０は、乗客の左右位置を検出できることはいうまでもない。

乗車位置検出部１６０を有する本実施形態３のエスカレーター安全装置１０３によれば、以下のような効果が得られる。
即ち、乗車位置検出部１６０にて得られた、踏段１ａにおける乗客の位置情報１６０ａは、パターン生成部１１２へ供給される。よって、パターン生成部１１２は、踏段１ａ上の左側の乗客と、右側の乗客とを分離して、各々について遮光パターンを生成することが可能となる。即ち、例えば、踏段１ａ上の右側と左側とで、乗客がそれぞれ異なる速度で移動し、実施形態１の構成では、パターン生成部１１２から送出される遮光パターンが重なりあうような場合でも、本実施形態３によれば、左右の乗客の遮光パターンを容易に分離することができる。よって、移動速度決定部１２１において、各々の乗客の移動速度Ｖ１を、実施形態１の場合に比してより高い精度で求めることができる。

又、上記位置情報１６０ａを警告部１１３へ供給することで、警告部１１３は、乗客の左右の乗車位置に応じて警告アナウンスを変更したり、スピーカ１３０を左右に設置し、乗客の乗車位置に応じて発声するスピーカ１３０を切り替えたりすることもできる。したがって、多数の乗客が乗車している場合でも、特定の乗客に対して適切な警告を行うことが可能となる。

尚、実施の形態１で述べた変形例の内容は、この実施の形態３におけるエスカレーター安全装置１０３にも適用される。

又、上述した各実施形態、及び変形例について、適宜、組み合わせてエスカレーター安全装置を構成することもできる。

本発明の実施の形態１によるエスカレーター安全装置の構成を示す図である。 図１に示すエスカレーターの乗り場を上から見た図である。 図１に示すパターン生成部にて生成される遮光パターンを説明するための図である。 図１に示す降踏段速度決定部の動作を説明するための図である。 図１に示す転倒判定部の動作を説明するための図である。 図１に示すエスカレーター安全装置の変形例を示す図である。 本発明の実施の形態２によるエスカレーター安全装置の構成を示す図である。 図７に示す転倒判定部の動作を説明するための図である。 本発明の実施の形態３によるエスカレーター安全装置の構成を示す図である。 図９に示す乗車位置検出部の動作を説明するための図である。

符号の説明

１ エスカレーター、 １ａ 踏段、 １ｆ 降り場、
１０１〜１０３ エスカレーター安全装置、
１１１ センサ、 １１１−Ｕ 上段側センサ、 １１１−Ｌ 下段側センサ、
１１２ パターン生成部、 １１２−Ｕ 上段側パターン生成部、
１１２−Ｌ 下段側パターン生成部、 １１３ 警告部、 １１３ｂ 予測部、
１１４ 制御部、 １２０ 乗客状態判断部、 １２１ 移動速度決定部、
１２２ 歩行速度決定部、 １２３ 歩行判定部、 １２４ 降踏段速度決定部、
１２５ 混雑度判定部、 １２６ 転倒判定部、 １５１ 転倒判定部、
１５５ 下段側転倒パターン、 １５６ 上段側転倒パターン、
１６０ 乗車位置検出部、 ２２２ 転倒パターン。

Claims (6)

1. 無端状に連結された踏段を循環運転して乗客を輸送するエスカレーターの安全装置において、
   上記踏段の運転方向に沿って配列され、上記踏段上の乗客を検知する複数のセンサと、
   上記踏段の運転による乗客の移動に従い上記センサが送出する乗客検知出力を一定間隔にてサンプリングして時系列に並べて乗客の検出パターンを生成し記憶するパターン生成部と、
   上記検出パターンから上記踏段の運転に対する乗客の移動状態を判断する乗客状態判断部と、
   乗客の上記移動状態の判断結果に基づいて乗客に警告を行う警告部と、
   を備え、
   上記乗客状態判断部は、
   上記検出パターンから乗客の移動速度を求める移動速度決定部と、
   乗客の上記移動速度及び上記踏段の運転速度から乗客の歩行速度を求める歩行速度決定部と、
   上記歩行速度から乗客の上記移動状態としての歩行、走行又は逆行を判断する歩行判定部とを備え、
   上記警告部は、上記歩行判定部の判断結果に基づいて乗客に警告を行う、
   ことを特徴とするエスカレーターの安全装置。
2. 上記乗客状態判断部は、さらに、
   上記センサの内、当該エスカレーターの降り場付近に配置されたセンサから得られる上記検出パターンにより、上記降り場付近における乗客の降踏段速度を求める降踏段速度決定部と、
   乗客の上記移動速度と上記降踏段速度との比較により上記降り場付近における乗客の混雑度を判定する混雑度判定部とを備え、上記警告部は、上記混雑度判定部の判定結果によっても乗客に警告を行う、請求項１記載のエスカレーターの安全装置。
3. 上記混雑度判定部に接続され、上記降り場付近において乗客が混雑していると判定されたときには上記踏段の運転速度を遅くする制御部をさらに備えた、請求項２記載のエスカレーターの安全装置。
4. 上記警告部は、乗客の上記歩行速度から乗客が当該エスカレーターにおける警告位置を通過する時刻を予測し乗客が上記警告位置を通過したときに警告を行う予測部を有する、請求項１又は２記載のエスカレーターの安全装置。
5. 上記センサは、光電センサ、超音波センサ、及び電波センサのいずれかである、請求項１から４のいずれか１項に記載のエスカレーターの安全装置。
6. 上記センサは光電センサにてなり、踏段の上記運転方向に沿って配置された近接する二対の光電センサの投光部と受光部とが、上記踏段の幅方向における中央付近で交差する二本の光路を形成して遮光検知可能に構成され、乗客が上記二本の光路を遮光する順序から踏段上の乗客の左右乗車位置を検出する乗車位置検出部をさらに備える、請求項１から４のいずれか１項に記載のエスカレーターの安全装置。

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