JP5546566B2 - 乗客コンベア、及び、乗客コンベアの踏段の停止方法 - Google Patents

Description

本発明は、エスカレータや動く歩道等の乗客コンベアの制御に関する。

乗客コンベアは、一般に、異常を検出したときに踏段の移動を停止させる機能を備えている。この種の機能に関する技術として、例えば、特許文献１から３に開示の技術が知られている。

特許文献１に記載の乗客コンベアは、踏段の状態を監視するセンサと、センサからの出力信号に基づいて正常か異常かを判定する制御手段とを備える。この乗客コンベアは、センサからの出力信号のパターンによって、踏段の経路および姿勢が正常であるか異常であるかを判断でき、踏段の経路または姿勢が異常であると判定した場合には、踏段の移動を停止することができる。その際、この乗客コンベアは、踏段を徐々に停止させることで、乗客への衝撃を緩和することができる。

特許文献２に記載の乗客コンベアは、異常が発生したときに、運転速度によらず一定の制動距離となるように減速度を演算し、あらかじめ定められる制動距離で停止させることができる。

特許文献３に記載の乗客コンベアは、乗客コンベアに駆動力を付与する電動機と、電動機に制動力を付与し踏段の移動を停止させる制御装置と、乗客コンベアの異常を検出して制御装置に検出信号を出力する安全装置と、乗客コンベアの負荷検出値を出力する負荷検出手段とを備える。この乗客コンベアは、乗客コンベアの負荷検出値に関わらずに一定の減速度で踏段の移動を停止させることにより、安全装置の動作時に適切な減速度で、かつ、規定の停止距離内で、踏段の移動を停止させることができる。

特開２００１−８９０５９号公報 特開２００８−７２４５号公報 特開２００４−４３１３６号公報

特許文献１は、踏段の移動を徐々に停止することを開示し、引用文献２は、あらかじめ定められる制動距離で停止させることを開示し、特許文献３は、踏段の移動を一定の減速度で規定の停止距離内で停止することを開示しているが、いずれも、踏段の出口部（典型的にはくし部）の位置を考慮していない。乗客コンベアの信頼性の観点から、異常が生じた踏段（例えば傾きが異常である踏段）が出口部から出ないように制御するとともに、許容された最大停止距離の全工程を使って最も緩やかに停止させることが好ましい。

異常が生じた踏段である異常踏段を検出したときの異常踏段の異常検出位置から踏段の出口部の位置までの距離であって、踏段の移動軌跡に沿った距離が、停止余裕距離として定義される。乗客コンベアは、停止余裕距離と、法令で規定された最大停止距離とのうち、短い方の距離の全工程を使って踏段を停止させる。

許容された最大停止距離（停止余裕距離と法令で規定された最大停止距離とのうち、短い方の距離）の全工程を利用することで、異常が生じた踏段が出口部から現れないように、かつ、最も緩やかに踏段を停止することができる。

実施形態に係るエスカレータの構成図である。 実施形態に係るエスカレータの運転制御の流れを示す。 実施形態に係るエスカレータの上部水平枠内を示す。 実施形態に係るエスカレータの運転制御の流れの変形例を示す。

以下、図面を参照して、実施形態に係る乗客コンベアとしてエスカレータを例に取り説明する。

図１は、実施形態に係るエスカレータの構成図である。

エスカレータ１は、図１に示すように、下記構成要素、
（＊）上部水平枠２ａ、下部水平枠２ｃ及びこれらをつなぐ中間枠２ｂを有し、上下の各階床に跨って設置された枠体２、
（＊）上部水平枠２ａ内に設置された駆動スプロケット３、
（＊）下部水平枠２ｃ内に設置された従動スプロケット４、
（＊）駆動スプロケット３及び４に無端状に巻き掛けられた踏段チェーン５、
（＊）踏段チェーン５に連結され、往路側（乗客が乗り降りする側）では水平に保持される踏板を有する踏段６、
（＊）踏段６の幅方向の両側に立設された欄干パネル７、
（＊）欄干パネル７の周縁に案内されて移動する移動手摺８、
（＊）踏段チェーン５及び移動手摺８を駆動する駆動装置９、及び、
（＊）異常の生じた踏段６を検出する異常検出装置（図１には示さず）、
を備えている。この構成の下、踏段６が循環（往復）するようになっている。尚、駆動スプロケット３が下部水平枠２ｃ内に設定されて従動スプロケット４が上部水平枠２ａ内に設置されても良い。

駆動装置９は、踏段６等を駆動する駆動部（例えば、モータ１１、ブレーキ１２）と、駆動部を制御する運転制御装置１４とを備えており、商用電源１３からの電力の供給を受けて駆動される。運転制御装置１４は、商用電源１３から電力の供給を受けるインバータ１５の出力を制御し、インバータ１５から電力の供給を受けるモータ１１の回転力を制御する。モータ１１の回転力は、動力伝達チェーン１０を介して踏段チェーン５及び移動手摺８に伝達される。運転制御装置１４は、ブレーキ１２の動作も制御する。

図２は、エスカレータ１の運転制御の流れを示す。

前述した異常検出装置１６が、踏段６を監視する。運転制御装置１４は、異常検出装置１６の監視結果に基づき、インバータ１５を制御する。それにより、モータ１１の回転力が制御され、結果として、踏段６の移動速度が制御される。

異常検出装置１６が、踏段６の異常を検出した場合、踏段６の異常を運転制御装置１４に通知する。運転制御装置１４は、その通知を受けた場合、インバータ１５を制御することにより、モータ１１の回転速度を、後述する方法で決定した減速度に基づいて落とし、以って、踏段６の移動を、その減速度で減速していき停止させる。

以下、踏段６の停止方法を説明する。なお、本実施形態では、エスカレータ１の往路を移動する踏段６の移動方向は、下り方向とする。また、以下の説明において、踏段６の往路は、踏段６の移動軌跡において、乗客が搭乗可能に踏段６が露出した状態で移動する部分であって、上部水平枠２ａの後述のくし部１７（出口部）と下部水平枠２ｃの図示しないくし部（入口部）とに挟まれた部分である。一方、踏段６の復路は、踏段６の移動軌跡において、乗客が搭乗不可能に踏段６がエスカレータ１内部を移動する部分であって、下部水平枠２ｃの図示しない踏段反転装置によって反転された後の所定の位置（例えば、踏段６の移動軌跡における傾斜部分の開始位置）と上部水平枠２ａ内の踏段反転装置１８によって踏段が反転される前の所定の位置（例えば、踏段６の移動軌跡における傾斜部分の終了位置）とに挟まれた部分である。

図３は、エスカレータ１の上部水平枠２ａ内を示す。

踏段６に異常（例えば踏段６の傾きに異常）が発生した場合、正常な踏段である正常踏段６ａの他に異常な踏段である異常踏段６ｂがエスカレータ１内に存在することになる。本実施形態では、異常踏段６ｂが、出口部であるくし部１７から現れないように制御される。ここで、「異常踏段６ｂがくし部１７（出口部）から現れない」とは、異常踏段６ｂが乗客に乗られることが無い程度に現れないということであり、異常踏段６ｂが一部でもくし部１７から現れないことに加えて、異常踏段６ｂの一部がくし部１７から出ることを含んで良い。

停止余裕距離Ａが定義されている。停止余裕距離Ａは、異常検出位置１６ａから出口部であるくし部１７までの距離であって、踏段６の移動軌跡上の距離（移動軌跡に沿った距離）である。異常検出位置１６ａは、異常検出装置１６によって異常踏段６ｂが検出されたときの異常踏段６ｂの位置である。停止余裕距離Ａは、異常検出装置１６の設置位置と、踏段反転装置１８の設置位置や大きさや形状と、くし部１７の設置位置とによって定まる。踏段反転装置１８は、復路に沿って戻って来た踏段６の上下方向の向きを反転させる装置である。

異常踏段６ｂが検出されたときに異常踏段６ｂが出口部であるくし部１７から出ないように且つ踏段６の移動（エスカレータ１の運転）をなるべくゆっくり停止するためには、停止余裕距離Ａをなるべく長くすることが考えられる。そして、停止余裕距離Ａを長くするためには、踏段６の移動軌跡において、出口部であるくし部１７からなるべく遠くに異常検出位置１６ａを位置させることが考えられる。例えば、異常検出位置１６ａを、復路の開始位置付近にすることが考えられる。そのために、例えば、踏段６の移動軌跡に沿って異常検出装置１６それ自体をくし部１７から遠い位置に設置することが考えられる。

しかし、異常検出位置１６ａを単純にくし部１７（出口部）から遠い位置とすることは好ましくない。なぜなら、踏段６の異常は、踏段が下部水平枠２ｃ内の踏段反転装置（図示せず）によって反転された後の復路の途中で発生することがあり、異常検出位置１６ａを単純にくし部１７から遠い位置とすると、異常検出位置１６ａを通り過ぎた後に異常が発生した踏段６を検出できない確率が高くなってしまうからである。このため、異常検出位置１６ａは、出口部であるくし部１７から遠く、且つ、踏段６の異常が発生する確率が所定値より高い範囲を過ぎた後の位置、例えば、踏段反転装置１８によって踏段６が反転される直前の位置、踏段６の復路の終了位置（例えば踏段６の往路の移動軌跡における傾斜部分の終了位置）、又は、それらの位置の間であることが好ましい。

停止余裕距離Ａは、このような観点で定義された異常検出位置１６ａやエスカレータ１の構成によって異なる。このため、法令で規定された最大停止距離（踏段６の異常が検出されてからその踏段６が停止するまでの最大距離）である規定停止距離より停止余裕距離Ａが短いエスカレータもあれば、規定最大停止距離より停止余裕距離Ａが長いエスカレータもある。

本実施例では、停止余裕距離Ａが規定停止距離より短いか長いかによって、停止位置が異なる。また、それに伴って減速度の算出方法が異なる。停止余裕距離Ａが規定停止距離より短い場合、短い方の距離が許容された最大停止距離であるため、停止余裕距離Ａの全工程を使って踏段６を停止させる（異常踏段６ｂをくし部１７のぎりぎりの位置で停止させる）。これにより、もっとも緩やかに踏段６を停止させることができる。この場合、停止余裕距離Ａと踏段６の移動速度に基づいて減速度が決定される。逆に、停止余裕距離Ａが規定停止距離より長い場合、規定停止距離で停止させる必要があるので、規定停止距離の全工程を使って踏段６を停止させる（異常踏段６ｂをくし部１７よりも手前の位置、かつ、許容された最も長い工程で停止させる）。これにより、もっとも緩やかに踏段６を停止させることができる。この場合、規定停止距離と踏段６の移動速度に基づいて減速度が決定される。

具体的には、停止余裕距離Ａが規定停止距離Ｂより短い場合（言い換えれば、規定停止距離Ｂが停止余裕距離Ａより長い場合）、停止余裕距離Ａの全工程を使って踏段６を停止させることで、踏段６を最も緩やかに停止させることができる。よって、停止距離
を、停止余裕距離Ａと等しくし、異常踏段６ｂをくし部１７のぎりぎりの位置で停止させる。停止余裕距離Ａで踏段６を一定かつ最小の減速度Ｃで停止させるとき、運転制御装置１４は、停止余裕距離Ａと踏段６の移動速度（エスカレータ１の運転速度）Ｄとに基づき、下記の（式１）で、
Ｃ＝Ｄ^２／（２×Ａ） ・・・（式１）
減速度Ｃを算出する。すなわち、異常検出装置１６が踏段６の異常を検出した場合、異常検出装置１６は、検出信号を運転制御装置１４に出力し、運転制御装置１４は、その検出信号を受けた場合に、上記（式１）に従い減速度Ｃを算出し、モータ１１が減速度Ｃとなる制動トルクを発生させるようにインバータ１５を制御するような制御信号をインバータ１５に出力する。これにより、くし部１７から異常踏段６ｂが現れないぎりぎりの位置で踏段６を停止することとなり、これにより最小の減速度Ｃで行うことができるので、最も緩やかな停止となる。上記移動速度Ｄは、踏段６の異常が検出されたときの踏段６の移動速度（厳密には、例えば、異常検出信号が運転制御装置１４に入力されたときの踏段６の移動速度）で良い。

一方、停止余裕距離Ａが規定停止距離Ｂ´より長い場合（言い換えれば、規定停止距離Ｂ´が停止余裕距離Ａより短い場合）、規定停止距離Ｂ´以下の停止距離で踏段６を停止させなければならない。したがって、規定停止距離Ｂ´の全工程を使って踏段６を停止させることで、踏段６を最も緩やかに停止させることができる。よって、停止距離を、規定停止距離Ｂ´と等しくし、異常踏段６ｂをくし部１７よりも手前の位置、かつ、許容された最も長い工程で停止させる。踏段６を一定かつ最小の減速度Ｃで停止させるとき、運転制御装置１４は、規定停止距離Ｂ´と踏段６の移動速度（エスカレータ１の運転速度）Ｄとに基づき、下記の（式２）で、
Ｃ＝Ｄ^２／（２×Ｂ´） ・・・（式２）
減速度Ｃを算出する。すなわち、異常検出装置１６が踏段６の異常を検出した場合、異常検出装置１６は、検出信号を運転制御装置１４に出力し、運転制御装置１４は、その検出信号を受けた場合に、上記（式２）に従い減速度Ｃを算出し、モータ１１が減速度Ｃとなる制動トルクを発生させるようにインバータ１５を制御するような制御信号をインバータ１５に出力する。これにより、出口部であるくし部１７から異常踏段６ｂが現れないように踏段６を停止させることを、最小の減速度Ｃで行うことができるので、最も緩やかな停止となる。なお、図３によれば、距離Ｂと距離Ｂ´は異なって見えるが、実際に異なるのは、エレベータ１の構成及び異常検出位置１６ａのうちの少なくとも一方によって長さが異なる停止余裕距離Ａであって、同じ法令であれば、距離ＢとＢ´は等しい。

距離ＢとＢ´が同じであれば、言うまでもなく、（式１）が採用されるケースよりも（式２）が採用されるケースの方が、式の分母における変数の値が大きい。このため、（式２）が採用されるケースの方が、減速度Ｃはより小さくなる。

また、停止余裕距離Ａと規定停止距離Ｂ（Ｂ´）が等しい場合、踏段６の移動速度Ｄも同じであれば、（式１）で算出される減速度Ｃと（式２）で算出される減速度は、同じとなる。

以上説明したように、停止余裕距離と、法令で規定された最大停止距離（規定停止距離）とのうち、短い方の距離の全工程を使って踏段６を停止させることで、最も緩やかに踏段６を停止させることができる。

本実施形態において、運転制御装置１４は、エスカレータ１に加わる負荷量（例えば、乗客の体重等による負荷、踏段６の走行抵抗、及び、移動手摺８の走行抵抗のうちの少なくとも１つ）を検出し、その負荷量に応じて、モータ１１のトルクの調整を行うことで、エスカレータ１の無負荷時の停止距離Ｇと実際の停止距離Ｈとの差を補正することができる。具体的には、特許文献３のように減速度が一定となるように負荷量も考慮してトルクを算出することで実現できるので、詳細な説明は省略する。

以上の説明は、エスカレータ１の往路での踏段６の移動方向が下り方向である場合を例に取ったが、エスカレータ１の往路での踏段６の移動方向が上り方向でも、同じである。

本実施形態によれば、異常踏段６が出口部であるくし部１７から現われないようにするための停止距離を最大とすることができる。このため、異常踏段６がくし部１７から現われないように踏段６を停止させることを、なるべく小さい減速度で行うことができる。

また、本実施形態によれば、異常踏段６ｂが出口部であるくし部１７から現れないよう制御されるので、乗客が誤って異常踏段６に乗ってしまわないようにすることが期待できる。

また、本実施形態によれば、踏段６の異常が踏面の欠落や脱落であった場合、当該欠落部がくし部１７から現れないため、当該欠落部からのエスカレータ１内への異物侵入を防止することができる。

以上、一実施形態を説明したが、本発明は、その実施形態に限られない。本発明は、エスカレータ１以外の乗客コンベアである動く歩道にも適用できる。本明細書では、踏段は、動く歩道のステップも含まれる概念であると定義する。

また、例えば、図４に示すように、踏段６（エスカレータ１）を停止させる制動トルク発生源として、一定の制動トルクＹ３を発生させるブレーキ１２が追加されても良い。ブレーキ１２が追加されることで、制動トルクＹ３をモータ１１の制動トルクに付加することができ、エスカレータ１における合計の制動トルクを大きくすることができる。よって、エスカレータ１の負荷量が大きい場合にも目標停止距離（停止余裕距離Ａ又は規定停止距離Ｂ´）に対応する制動トルクの制御をすることができる。

１…エスカレータ、２…枠体、２ａ…上部水平枠、２ｂ…中間枠、２ｃ…下部水平枠、３…駆動スプロケット、４…従動スプロケット、５…踏段チェーン、６…踏段、７…欄干パネル、８…移動手摺、９…駆動装置、１０…動力伝達チェーン、１１…モータ、１２…ブレーキ、１４…運転制御装置、１３…商用電源、１５…インバータ、１６…異常検出装置、１７…くし部、１８…踏段反転装置、Ａ…停止余裕距離、Ｂ、Ｂ´…規定停止距離

Claims (8)

1. 無端状に連結された複数の踏段を循環移動させる乗客コンベアであって、
   前記踏段の往路への出口部と、
   前記踏段を駆動する駆動部と、
   異常が生じた踏段である異常踏段を検出する異常検出部と、
   前記異常踏段が検出されたときの前記異常踏段の異常検出位置から前記出口部の位置までの距離であって前記踏段の移動軌跡に沿った停止余裕距離と、法令で規定された最大停止距離とのうち、短い方の距離の全工程を使って前記踏段を停止させるよう前記駆動部を制御する運転制御部と
   を備えることを特徴とする乗客コンベア。
2. 前記運転制御部は、前記短い方の距離と前記異常踏段が検出されたときの踏段の移動速度とに基づいて、踏段の減速度を算出し、算出された前記減速度に従って前記踏段を停止させる
   ことを特徴とする請求項１記載の乗客コンベア。
3. 前記出口部へ進む踏段を反転する踏段反転部を更に備え、
   前記異常検出位置は、前記踏段反転部によって踏段が反転される直前の位置、踏段の復路の終了位置、又は、それら位置の間である
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の乗客コンベア。
4. 前記運転制御部は、乗客コンベアの負荷量に応じて前記駆動部のトルクを調整する
   ことを特徴とする請求項１乃至３のうちのいずれか１項に記載の乗客コンベア。
5. ブレーキを更に備え、
   前記運転制御部は、前記駆動部の制御に加えて前記ブレーキを制御することで前記踏段を停止させる
   ことを特徴とする請求項１乃至４のうちのいずれか１項に記載の乗客コンベア。
6. 前記停止余裕距離が前記法令で規定された最大停止距離よりも短く設定されている
   ことを特徴とする請求項１乃至５のうちのいずれか１項に記載の乗客コンベア。
7. 前記停止余裕距離が前記法令で規定された最大停止距離よりも長く設定されている
   ことを特徴とする請求項１乃至５のうちのいずれか１項に記載の乗客コンベア。
8. 乗客コンベア内を循環移動する無端状に連結された複数の踏段を停止させる乗客コンベアの踏段の停止方法であって、
   異常が生じた踏段である異常踏段を検出したときの前記異常踏段の異常検出位置から前記踏段の出口部の位置までの距離であって前記踏段の移動軌跡に沿った停止余裕距離と、法令で規定された最大停止距離とのうち、短い方の距離の全工程を使って踏段を停止させる
   ことを特徴とする乗客コンベアの踏段の停止方法。

Images