JP4403981B2 - 乗客コンベアの安全装置 - Google Patents

Description

本発明は乗客コンベアに係り、特にその安全装置に関する。

従来の乗客コンベアにおける安全装置の例が、特許文献１に記載されている。この公報では、乗客コンベア乗降床部に異物つまりが発生したときに、この異物つまりによる異常事態を回避している。具体的には、乗降床の先端に形成した櫛部に衝撃センサを設け、異物つまりが発生して衝突現象が生じたら、この衝撃センサが衝突を検出して異常を報知している。

従来の乗客コンベアにおける安全装置の他の例が、特許文献２に記載されている。この公報では、乗降床近傍に騒音計を設置している。そして、騒音計から得た音の周期が、予め定められた踏段通過の固有周期と同期し、その周期が所定時間継続したら異常と判断して異常を報知している。

特開平５−１５５５７６ 特開平７−１０１６６３

この特許文献１に記載の衝撃センサは、櫛状に多数並設されているので、衝突現象をよく把握できる。しかし、異物衝突で櫛が折損すると衝撃センサも破損するおそれがある。その場合、乗客コンベアの櫛の交換とともに衝撃センサをも交換せざるを得ず、コスト増を招く。さらに、乗降床に設置される櫛は、一般的に乗降床の幅方向に複数設置されるから、それもコスト増の要因になる。一方、上記特許文献２に記載の安全装置では、異常の有無を騒音計が測定した騒音にのみ依存しているので、乗降床において異物つまりが発生し、乗客コンベアの循環駆動が阻害される事態を検出するのが困難である。

本発明は、上記従来技術における不具合に鑑みなされたものであり、その目的は、確実に衝突現象を検出することにある。本発明の他の目的は、衝突現象検出時に、即座に乗客コンベアの運転モードを制御して、安全性を向上させることにある。本発明のさらに他の目的は、簡易な構成または低コストな構成で、乗客コンベアの安全性を向上させることにある。そして本発明は、これらの目的の少なくとも一つを達成することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明の特徴は、ループ状に形成され循環駆動される踏段と、このループ状踏段のループの端部に設けられ、上面に複数の櫛を有する乗降床とを備えた乗客コンベアにおいて、前記乗降床またはこの乗降床を支持する乗降床支持梁に設けた加速度センサユニットと、この加速度センサユニットが検出した加速度信号に基づいて乗客コンベアの異常を判断し、乗客コンベアを停止あるいは低速運転させる制御を指令する制御装置とを備えたことにある。

そしてこの特徴において、加速度センサユニットは、踏段の進行方向に感度を有するものであり、前記乗降床の両側端あるいは背面側に設置するのが好ましく、加速度センサユニットは、加速度センサ部を樹脂で覆うのが好ましい。また、前記制御装置は、前記加速度センサユニットが検出した検出信号から低周波数成分を除去するハイパスフィルタ処理回路と、このハイパスフィルタ処理回路でフィルタ処理された信号を全波整流する全波整流処理回路と、この全波整流処理回路で整流された全波整流信号を積分する積分処理回路とを有する演算部および、予め定めた閾値と前記演算部から出力された積分値を比較する閾値比較回路と、この閾値比較回路の出力信号に応じて乗客コンベアを停止する停止装置と、前記閾値比較回路の出力に応じて異常を外部へ知らせる手段とを有する制御部を含むことが好ましい。

さらに、前記制御装置は、少なくとも大小２個の閾値を設定する手段を有し、前記積分処理回路から出力される加速度積分値が低い側の第１閾値を超えて高い側の第２閾値未満のときに低速運転して異常を外部へ知らせるモードと、高い側の第２閾値以上のときに停止して異常を外部へ知らせるモードとを指令可能であってもよく、前記加速度センサユニットが検出した加速度信号は所定量だけオフセットされて出力されており、この加速度センサユニットの出力信号のオフセット量を監視する断線検出回路を前記制御装置に備えるようにしてもよい。

さらにまた、前記加速度センサユニットは、基板と、この基板に取り付けられ出力部を有する加速度センサと、前記乗降床に加速度センサユニットを取り付ける複数の穴部のそれぞれに挿入され加速度センサユニットを乗降床に締結する非電導性材料の締結部材と、前記出力部と複数の穴部を結んで形成された配線パターンと、前記締結部材と前記加速度センサユニットの間に介在させた導電性の平座とを有するものであってもよい。

本発明によれば、乗降床に加速度センサを直接配置したので、確実に乗降床部での異物つまりによる衝突現象を検出できる。その結果、衝突現象等の異常が発生したときには、即座に乗客コンベアの運転モードを制御して、安全に乗客を退避させることができ、安全性が向上する。また、加速度センサ等を付加するだけであるから、簡易な構成および低コストで、乗客コンベアの安全性を向上できる。

以下、本発明に係る乗客コンベアの安全装置の一実施例を、図面を用いて説明する。図１に、乗客コンベア４０の下側端部を斜視図で示す。左右の手摺り４２部とともに形成される欄干４４間の下方に、ループ状に連結された踏段１が配置されている。この踏段１の上面および手前側の弧状面には、複数の平行な溝及び突起でできた櫛２２が形成されている。踏段１と一部オーバーラップして、乗降床２が水平に配置されている。乗降床２の上面にも、複数の平行な溝及び突起でできた櫛２２が形成されている。乗降床２は静止しており、幅方向両端部には主枠４６が配置されている。この案内部材４６に直交し、主枠４６に両端を保持されて乗降床支持梁３が配置されている。乗降床支持梁３は、乗降床２を支持している。

乗降床支持梁３の手前側の面は平面部を有しており、この平面部に加速度センサユニット４が取り付けられている。なお、この図１では乗降床支持梁３に加速度センサユニット４を取り付けているが、乗降床２に加速度センサユニット４を取り付けてもよい。加速度センサユニット４が検出した加速度信号は、配線を介して制御装置５に導かれる。制御装置５は、加速度センサユニット４が検出した信号から所望の信号を取り出すための図示しないフィルタと、このフィルタでフィルタリングされた信号を積分処理する演算部６と、演算部６が算出した積分値を予め定めた閾値と比較して異常の有無を判断し、異常の際には乗客コンベア４０を停止あるいは低速運転させる制御部７とを有している。図１に示すように加速度センサユニット４は、踏段１の進行方向の加速度を検出可能なように、乗降床２の両側端であって乗降床支持梁３、またはこの乗降床支持梁３の背面側であって乗降床２の下面に設置する。

このように構成した本実施例の安全装置５０の動作を、以下に説明する。乗客コンベア４０の踏段１間、または踏段１と乗降床２間に異物つまりが発生すると、異物により踏段１と乗降床２間に衝突現象が発生する。この衝突により、踏段１の進行方向に大きな成分を有する加速度が発生する。この加速度は、乗降床２および乗降床支持梁３に伝達される。そこで、踏段１の進行方向に感度を有する加速度センサユニット４を設置する。これにより、直接衝突時の乗降床２の振動現象を把握できる。

なお、踏段１の循環駆動時に加速度センサユニット４が踏段１と干渉しないように、乗降床支持梁３の手前側面または乗降床２の下面であって乗降床支持梁３の背面に近接して加速度センサユニット４を配置している。これにより、踏段１が循環しても加速度センサユニットに衝突することがなく、加速度センサユニット４の破損を防止できる。図１では、踏段１の進行方向に感度を有する加速度センサユニット４を乗降床支持梁３の手前側面に設けているが、鉛直方向の感度を有する加速度センサユニット４を、例えば乗降床２の下面等に配置すれば、より確実に異物つまりにより発生した乗降床２と踏段１の衝突現象を、他の現象から切り分けることができる。

すなわち、乗降床２上を通常歩行すると、鉛直方向の感度を有する加速度センサユニット４の出力は、踏段１の進行方向に感度を有する加速度センサユニット４の出力より大きい。異物つまりが発生すると、踏段１の進行方向に感度を有する加速度センサユニット４の出力が、鉛直方向に感度を有する加速度センサユニット４の出力より大きくなる。したがって、鉛直方向に感度を有する加速度センサユニット４と踏段１の進行方向に感度を有する加速度センサユニットの出力関係が逆転するので、異物つまりによる乗降床２と踏段１との衝突現象を特定できる。

図２に、加速度センサ４の取付け部の詳細を、斜視図で示す。加速度センサユニット４では、加速度ＩＣチップ８が基板９上に設置されている。基板９の４隅を、直方体状をした取付けブロック１０の１側面（図では右側面）に、基板締結部材１１Ａ〜１１Ｄで締結する。取付けブロック１０には、手前側面から奥側に貫通する穴があいており、この穴に挿入したブロック締結部材１２Ａ、１２Ｂが、乗降床支持梁３に取付けブロック１０を固定する。

本実施例によれば、既に設置されて使用された乗客コンベアでも、簡単な工事だけで加速度センサユニット４を追加設置できる。また、鉛直方向の加速度を検出する加速度センサを追加する場合には、使用されていない取付けブロック１０の側面、例えば左側の側面に、加速度検出方向が縦方向になるように加速度ＩＣチップ８を取り付けた基板９を取り付ければよい。本実施例では、加速度ＩＣチップ８と基板９を組み合わせて加速度センサユニット４を構成したが、加速度の検出は必ずしもＩＣチップに限るものではない。要するに、踏段１の進行方向または鉛直方向の加速度を検出できればよい。

基板９と取付けブロック１０間を基板締結部材１１Ａ〜１１Ｄで、取付けブロック１０と乗降床支持梁３間をブロック締結部材１２Ａ、１２Ｂで締結しているが、これらの締結手段を用いる代わりに接着等の締結手段を用いることもできる。取付けブロック１０を介さずに、基板９を直接乗降床２あるいは乗降床支持梁３に設置してもよい、ことは言うまでもない。

図３に、加速度センサユニット４の他の実施例の詳細を、斜視図で示す。図２に示した実施例において、基板９上面を樹脂膜１３で覆っている。これは、乗客コンベア４０で使用する潤滑油が飛散したり、雨水が付着したりして加速度センサユニット４が故障するのを防止するためである。これにより、さらに加速度センサユニット４の信頼性が向上する。

図４に、図１に示した乗客コンベア４０の安全装置５０が有する制御装置５の制御ブロック線図を示す。上述したように、乗客コンベア４０の安全装置５０の制御装置５では、加速度センサユニット４が検出した信号を受信すると、ハイパスフィルタ処理回路１４が検出した加速度信号に含まれる低周波数成分を除去する。低周波成分を除去された信号は、全波整流処理回路１５で全波整流される。整流された信号は、積分処理回路１６で積分される。ハイパスフィルタ処理回路１４と全波整流処理回路１５と積分処理回路は、演算部６を構成する。

演算部６で処理された加速度信号は、閾値比較回路１７において、予め定めた閾値と比較される。閾値比較回路１７の比較により、検出した加速度信号が異常と判断されたときには、停止装置１８が乗客コンベア４０を停止する。それとともに、異常発報装置１９が外部へ異常を発報する。閾値比較回路１７および停止装置１８、異常発報装置１９は、制御部７を構成する。加速度センサユニット４は、電源ラインと信号ラインとＧＮＤラインの断線を検出する図示しない断線検出回路２０も備えている。

このように構成した制御装置５には、以下に列挙する現象により特徴的な加速度信号が入力される。（１）踏段１から乗降床２へ飛び移る時に発生する加速度信号。（２）傘などで乗降床２を突付く時に発生する加速度信号。（３）異物つまりにより乗降床２と踏段１が衝突するときに発生する加速度信号である。これらの各現象により、乗降床２あるいは乗降床支持梁３には特徴的な振動が発生し、それらは特徴的な加速度信号として受信される。つまり、
（１）踏段１から乗降床２への飛び移り時の振動または衝撃：
乗客が勢い良く乗降床２に飛び移るので、振動を引き起こすエネルギーが大きい。その結果、乗降床２に発生する加速度の振幅が大きい。しかし、靴底のゴムや樹脂により衝撃が緩和され、高周波数成分が減衰する。したがって、乗降床２またはその近傍に取り付けた加速度センサユニット４は、高周波数成分が微弱で低周波数成分が支配的な加速度信号を検出する。
（２）傘などが乗降床２を突付いたときの振動または衝撃：
傘先端の剛性に依存するが、高周波数帯域まで励起する力が発生する。力の発生状態がインパルス的であるから、振動を引き起こすエネルギーは小さい。したがって、乗降床２に生じる加速度の振幅は、衝突直後は大きいがすぐに減衰する。
（３）異物つまりにより乗降床２と踏段１が衝突したときの振動または衝撃：
振動を引き起こすエネルギーが大きく、高周波数成分の力も多く含まれる。この衝突により生じる加速度も、振幅が大きく高周波数成分も多く含む。この現象に特徴的なことは、衝突の加速度が長時間継続して発生することである。

現象に応じて検出加速度がこのように相違するので、制御装置５では、異物つまりにより乗降床２の衝突現象と、乗降床２への飛び移り現象を以下のようにして切り分ける。加速度センサユニット４から出力された検出信号を、ハイパスフィルタ処理回路１４に通して、低周波数成分が支配的である飛び移りによる影響を排除する。次に、異物つまりによる乗降床２の衝突現象と、傘などによる突付き現象とをエネルギーの大きさで区別する。そのため、フィルタ処理された加速度波形を全波整流処理回路１５で全波整流して、波形の大きさに変換し、積分処理回路１６でエネルギー値に換算する。

乗客コンベア４０を運転時に飛び移り現象が生じると、加速度センサユニット４が検出した加速度信号は、制御装置５でフィルタ処理されて高周波数成分のみとなり、加速度信号の積分値が小さくなる。したがって、この場合には、加速度信号の積分値が閾値より小さいので、異常とは判断されない。

同様に、乗客コンベア４０を運転時に突付き現象が発生すると、元々振動を引き起こすエネルギーが小さいこの現象では、加速度信号の積分値が小さい。加速度信号の積分値が閾値より小さいので、これも異常とは判断されない。これに反して、乗客コンベア４０を運転中に異物つまりによる乗降床２の衝突現象が発生すると、振動を引き起こすエネルギーが大きく、検出した加速度信号に高周波数成分が多く含まれているので、加速度信号の積分値も大きくなる。したがって、異物つまりにより衝突が生じると、加速度信号の積分値は、予め定めた閾値よりも大きくなる。閾値と計測された加速度の積分値とは、閾値判断回路１７で比較される。閾値を設定するときは、異物つまりと、その他の現象を顕著に比較できる値にする。

なお、乗客コンベア４０の運行効率をさらに向上させるためには、制御装置５で設定する加速度信号の積分値の閾値を多段階にすればよい。この場合、異物つまりの状況の重大性を判別可能になる。例えば、大小２種の閾値を設定し、低い閾値の第１閾値より加速度信号の積分値が大きく、高い閾値の第２閾値よりも小さい場合には、乗客コンベア４０で発生した異物つまりによる衝突が軽度であると判断し、乗客コンベア４０を低速運転に切替えるとともに異常を外部に知らせる。軽度の異常とは、例えば、異物が乗降床２に衝突して櫛２２を破損するような事態である。

これに対し、加速度信号の積分値が、高い閾値である第２の閾値よりも大きい場合には、乗客コンベア４０このまま運転し続けることが不可能であると判断し、乗客コンベア４０を直ちに停止するとともに、異常を外部に知らせる。このように閾値を複数設定することにより、櫛２２折損程度の衝突では停止せずに低速運転を続行して運行効率の低下を低減できる。また、低速運転で運行を継続する間に異物つまりによる衝突現象の原因を排除できるので、軽度の異常の間に大事故を回避できる。

本実施例の制御装置５は、断線判断回路２０を有している。この断線判断回路２０の動作を以下に説明する。上述したように、安全装置５０の加速度センサユニット４は、図示しない電源ラインおよび信号出力ライン、ＧＮＤラインを備えている。加速度センサユニット４の出力信号は、一定のオフセット量を含んでいる。

このように構成した加速度センサユニット４では、各ラインのいずれかが断線して故障を発生する恐れがある。そこで、断線判断回路２０は、ハイパスフィルタ１４に入力される加速度信号に含まれるオフセット量を常時監視する。このオフセット量がゼロで、かつ長期に継続したら、電源ラインおよび信号出力ラインが断線したものと判断する。また、検出した加速度信号が、最大印加電圧相当でありその状態が長期に継続したら、ＧＮＤラインが断線したものと判断する。したがって入力信号を監視するだけで、容易に加速度センサユニット４の不具合を早期に判断できる。

図５に、本発明に係る加速度センサユニットの他の実施例の詳細を側面図で示す。加速度センサユニット４を、ボルトなどの締結材１２を用いて乗降床２に締結するときに発生する恐れのある、基板９の抜け落ちや基板締結部材１１の緩みを検出可能になっている。上記実施例とは、基板締結部材１１Ａ〜１１Ｄが非導電性であることと、加速度ＩＣチップ８の信号出力端子と基板締結部材１１Ａ〜１１Ｄの貫通穴部とを結ぶ配線パターンを設けたこと等が相違している。貫通穴部まで延びた配線パターンに接するように、各基板締結部材１１Ａ〜１１Ｄには平座２１Ａ〜２１Ｄが取り付けられている。

このように構成した本実施例では、各平座２１が貫通穴部を連結する配線の締結スイッチの役目を果たす。すなわち、基板締結部材１１Ａ〜１１Ｄの１箇所にでも緩みが発生すると、緩みが発生した部位で出力信号が遮断される。この場合、加速度センサユニット４の出力信号がゼロの状態が長期に継続し、基板締結部材１１の緩みを断線判断回路２０（図４参照）が検出できる。

本実施例では基板締結部材１１を非導電性としたが、取付けブロック１０を非導電性材料としても同様な効果が得られる。取付けブロック１０および基板締結部材１１を導電性材料で構成するときには、平座２１の材料を二重構造とし、基板９と接する側を導電性、基板締結部材１１と接する側を非導電性とすればよい。

本発明に係る乗客コンベアの安全装置の一実施例の斜視図。 図１に示した乗客コンベアの安全装置が備える加速度センサの斜視図。 図１に示した乗客コンベアの安全装置が備える加速度センサの他の例の斜視図。 図１に示した乗客コンベアの安全装置の制御ブロック線図。 本発明に係る乗客コンベアの安全装置の他の実施例の側面図。

符号の説明

１…踏段、２…乗降床、３…乗降床支持梁、４…加速度センサユニット、５…制御装置、６…演算部、７…制御部、８…加速度ＩＣチップ、９…基板、１０…取付けブロック、１１Ａ〜１１Ｄ…基板締結部材、１２Ａ、１２Ｂ…ブロック締結部材、１３…樹脂膜、１４…ハイパスフィルタ処理回路、１５…全波整流処理回路、１６…積分処理回路、１７…閾値比較回路、１８…乗客コンベア停止装置、１９…異常発報装置、２０…断線判断回路、２１Ａ〜２１Ｄ…平座、２２…櫛。

Claims (6)

1. ループ状に形成され循環駆動される踏段と、このループ状踏段のループの端部に設けられた乗降床と、前記乗降床に設けられた複数の櫛とを備えた乗客コンベアにおいて、
   前記乗降床または前記乗降床を支持する乗降床支持梁に設けられ、前記踏段の進行方向に感度を有する加速度センサユニットと、
   前記加速度センサユニットが検出した加速度信号に基づいて前記乗客コンベアの異常を判断し、前記乗客コンベアを停止あるいは低速運転させる制御を指令する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、演算部と制御部とを有し、
   前記演算部は、前記加速度センサユニットが検出した検出信号から低周波数成分を除去するハイパスフィルタ処理回路と、前記ハイパスフィルタ処理回路でフィルタ処理された信号を全波整流する全波整流処理回路と、前記全波整流処理回路で整流された全波整流信号を積分する積分処理回路とを有し、
   前記制御部は、予め定めた閾値と前記演算部から出力された積分値を比較する閾値比較回路と、前記閾値比較回路の出力信号に応じて乗客コンベアを停止する停止装置と、前記閾値比較回路の出力信号に応じて異常を外部へ知らせる発報装置とを有することを特徴とする乗客コンベアの安全装置。
2. 前記制御装置は、少なくとも大小２個の閾値を設定する手段を有し、前記積分処理回路から出力される加速度積分値が低い側の第１閾値を超えて高い側の第２閾値未満のときに低速運転して異常を外部へ知らせるモードと、高い側の第２閾値以上のときに停止して異常を外部へ知らせるモードとを指令可能であることを特徴とする請求項１に記載の乗客コンベアの安全装置。
3. 前記乗降床に設けられ鉛直方向に感度を有する第２の加速度センサユニットを有し、
   前記制御装置は、前記踏段の進行方向に感度を有する前記加速度センサユニットの出力が前記第２の加速度センサユニットの出力よりも大きい場合に異常であると判断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安全装置。
4. 前記加速度センサユニットは、加速度センサ部が樹脂で覆われていることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の乗客コンベアの安全装置。
5. 前記加速度センサユニットが検出した加速度信号は所定量だけオフセットされて出力されており、
   前記制御装置は、前記加速度センサユニットの出力信号のオフセット量を監視する断線検出回路を有することを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の乗客コンベアの安全装置。
6. 前記加速度センサユニットは、基板と、前記基板に取り付けられ出力部を有する加速度センサと、前記加速度センサユニットを前記乗降床に取り付ける複数の穴部のそれぞれに挿入され前記加速度センサユニットを前記乗降床に締結する非電導性材料の締結部材と、前記出力部と前記複数の穴部とを結んで形成された配線パターンと、前記締結部材と前記加速度センサユニットとの間に介在させた導電性の平座とを有することを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の乗客コンベアの安全装置。

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