(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗客コンベアと、
前記乗客コンベアの乗り場と降り場となる各乗降口にそれぞれ設置され、乗客コンベアのステップ側にくし板が設けられている乗降用床板と、
前記乗降用床板の反くし板側に設けられた乗客が接近するためのアプローチ用通路と、
前記乗客コンベアの乗降口付近に設置され、前記乗降用床板及びアプローチ用通路を含む走査範囲に水平面状にレーザビームを放射するスキャン型距離センサとを備え、
前記スキャン型距離センサは、転倒者の表面をスキャンし、胴体部分に当る領域の面積を時間積分して一定以上の値となると、倒れ状態と判定することを特徴とする乗客コンベアの利用者倒れ検知装置。
【請求項２】
乗客コンベアと、
前記乗客コンベアの乗り場と降り場となる各乗降口にそれぞれ設置され、乗客コンベアのステップ側にくし板が設けられている乗降用床板と、
前記乗降用床板の反くし板側に設けられた乗客が接近するためのアプローチ用通路と、
前記乗客コンベアの各乗降口のうち降り場となる乗降口付近に設置され、前記乗降用床板及びアプローチ用通路を含む走査範囲に水平面状にレーザビームを放射するスキャン型距離センサとを備え、
前記スキャン型距離センサは、転倒者の表面をスキャンし、胴体部分に当る領域の面積を時間積分して一定以上の値となると、倒れ状態と判定することを特徴とする乗客コンベアの利用者倒れ検知装置。
【請求項３】
スキャン型距離センサは、胴体部分に当る領域の面積を時間積分した値の閾値を１５０（平方センチメートル×秒）程度とし、滞留時の状況と転倒バタつき時の状況とを区別できるようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の乗客コンベアの利用者倒れ検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エスカレータ、電動道路等の乗客コンベアの利用者倒れ検知装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
乗客コンベアにおいては、運転中の乗客コンベアから利用者（乗客）が乗降口に降りる際、誤って倒れてしまうことが懸念されている。もし、利用者が乗降口で誤って倒れても、通常は利用者の倒れを検知することができないため、その改善が望まれている。
【０００３】
従来の乗客コンベアにおいては、乗客コンベアの乗降部近傍にレーザスキャンセンサを設置し、このレーザスキャンセンサにより、平面座標上での利用者の移動を測定し、このレーザスキャンセンサにより測定した利用者の移動速度（乗降部における滞留状態情報）が所定値を下回ったとき、音声合成装置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、停止させたりするようにした乗客コンベアの安全装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この乗客コンベアの安全装置は、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により、検出対象物（乗客）の表面の連続点の座標マップを作成し、予め計測しておいた利用客がない状態における座標データマップと重ね合わせ、固定障害物の座標データを除去し、これによって、乗客コンベア上の現在の平面座標データマップにより、乗客の輪郭データを得る。そして、乗客の輪郭データから、乗客の中心点の座標を算出し、個々の検出対象物（乗客）の移動速度を算出し、検出対象物の移動速度が予定のしきい値を下回った場合、乗客の立ち止まりや滞留を検出し、また、乗客の立ち止まりや滞留を検出しなかった場合でも、検出物体多数検出しきい値を上回った場合には、乗客コンベア乗降部の混雑状態と判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−３０３０５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の乗客コンベアの安全装置では、レーザスキャンセンサにより、捉えた検出対象物（利用者）の輪郭データ（形状）から中心点を捉え、その中心点の数と移動速度に基づいて滞留や過密状態を計測しているため、利用者（乗客）が倒れた場合、例えば頭部が乗降口付近であっても足元はスキャンエリア外の場合があり、このような状態では正確に中心点が求められず、倒れを検知できない場合がある。また、仮に中心点を求めたとしても、乗降口以外が中心となって、問題無しと判断し警報を鳴らさない場合がある。また、倒れた利用者が手を動かすなど、バタついたり、微小なしぐさをした場合、手の部分で中心点を捉え、それが適度に動くため、混雑状態と誤認識して適正な通行状態と判定し、倒れを検知できない恐れがある。また、レーザが遠方まで届いてしまうと、乗客コンベアから離れた滞留によって誤動作する恐れがある。
【０００６】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、倒れた人がバタついた場合でも、滞留時の混雑状態と誤認識せずに倒れ状態を確実に検知することができる乗客コンベアの利用者倒れ検知装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る乗客コンベアの利用者倒れ検知装置においては、乗客コンベアと、乗客コンベアの乗り場と降り場となる各乗降口にそれぞれ設置され、乗客コンベアのステップ側にくし板が設けられている乗降用床板と、乗降用床板の反くし板側に設けられた乗客が接近するためのアプローチ用通路と、乗客コンベアの各乗降口のうち降り場となる乗降口付近に設置され、乗降用床板及びアプローチ用通路を含む走査範囲に水平面状にレーザビームを放射するスキャン型距離センサとを備え、スキャン型距離センサは、転倒者の表面をスキャンし、胴体部分に当る領域の面積を時間積分して一定以上の値になると、倒れ状態と判定するものである。
【０００８】
また、スキャン型距離センサは、胴体部分に当る領域の面積を時間積分した値の閾値を１５０（平方センチメートル×秒）程度とし、滞留時の状況と転倒バタつき時の状況とを区別できるようにしたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、倒れた人がバタついた場合でも、滞留時の混雑状態と誤認識せずに倒れ状態を確実に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の基本例における乗客コンベアの利用者倒れ検知装置を備えた全体の概略構成を示す側面図である。
【図２】この発明の基本例における乗客コンベアの利用者倒れ検知装置を示す平面図である。
【図３】この発明の基本例における乗客コンベアの利用者倒れ検知装置を示す乗降口部分の斜視図である。
【図４】この発明の基本例における乗客コンベアの利用者倒れ検知装置に用いるスキャン型距離センサの走査範囲を示す説明図である。
【図５】この発明の基本例における乗客コンベアの利用者倒れ検知装置に用いるスキャン型距離センサの走査範囲及び倒れを検出のための計算イメージを示す説明図である。
【図６】この発明の基本例における乗客コンベアの利用者倒れ検知装置により倒れ状態と滞留状態を解析する様子を示す説明図である。
【図７】この発明の基本例における乗客コンベアの利用者倒れ検知装置の倒れ検知アルゴリズムを説明するためのフローチャートである。
【図８】乗客コンベアの滞留時の状況を模擬的に示す説明図である。
【図９】乗客コンベアの滞留時の状況を影面積解析結果で示す特性図である。
【図１０】乗客コンベアの滞留時の状況の影面積を時間積分した結果を示す特性図である。
【図１１】乗客コンベアの転倒バタつき時の状況を模擬的に示す説明図である。
【図１２】乗客コンベアの転倒バタつき時の状況を影面積解析結果で示す特性図である。
【図１３】乗客コンベアの転倒バタつき時の状況の影面積を時間積分した結果を示す特性図である。
【図１４】この発明の実施例１における乗客コンベアの利用者倒れ検知装置により影領域を時間積分して倒れ状態を解析する様子を示す説明図である。
【図１５】この発明の実施例１における乗客コンベアの利用者倒れ検知装置の影領域から倒れ検知アルゴリズムを説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【基本例】
【００１１】
図１はこの発明の基本例における乗客コンベアの利用者倒れ検知装置を備えた全体の概略構成を示す側面図、図２は乗客コンベアの利用者倒れ検知装置を示す平面図、図３は乗客コンベアの利用者倒れ検知装置を示す乗降口部分の斜視図、図４は乗客コンベアの利用者倒れ検知装置に用いるスキャン型距離センサの走査範囲及び倒れを検出のための計算イメージを示す説明図、図６は乗客コンベアの利用者倒れ検知装置により倒れ状態と滞留状態を解析する様子を示す説明図、図７は乗客コンベアの利用者倒れ検知装置の倒れ検知アルゴリズムを説明するためのフローチャートである。
【００１２】
図１〜図３において、１は乗客コンベアで、ここでは下り運転されているものとする。２は乗客コンベア１の降り場となる１階の乗降口、３は乗客コンベア１の乗り場となる２階の乗降口、４は各乗降口２、３にそれぞれ設置された乗客コンベアの乗降用床板であり、乗客はこの乗降用床板４から乗客コンベア１のステップに乗り込んだり、乗客コンベア１のステップから降りたりするものである。５は乗降用床板４のステップ側の先端部に設けられたくし板、６は乗降用床板４の反くし板５側に設けられた、乗客が乗客コンベア１の乗降用床板４に接近するためのアプローチ用通路である。ここでは、利用者（乗客）が降り場である１階の乗降口２の乗降用床板４上で倒れした場合を示している。７は１階の乗降口（降り場）２の一側部付近及び２階の乗降口（乗り場）３の一側部付近に乗客の通行の邪魔にならないようにそれぞれ設置されたレーザスキャンセンサからなるスキャン型距離センサで、図３に示すように、柱体の中に設置しても良い。また、レーザスキャンカメラとセットになっていて、小型カメラにより倒れ検知映像を捉え、倒れ検知映像を保存したり、管理者に送るようにしても良い。このスキャン型距離センサ７は、図２に示すように、乗降口２、３の一側部付近からレーザビームを水平方向に放射し、レーザの光軸を鉛直方向に回転させることでセンサを中心とした水平方向の距離を測定している。そして、乗降口２の一側部付近に設置されたスキャン型距離センサ７のレーザビームの走査範囲７ａは、１階の乗降口（降り場）２では、乗客が乗降用床板４に接近するためのアプローチ用通路６、乗降用床板４、くし板５の範囲を含むように走査されている。また、乗降口３の一側部付近に設置されたスキャン型距離センサ７のレーザビームの走査範囲７ａは、２階の乗降口（乗り場）３では、くし板５、乗降用床板４、乗客が乗降用床板４に接近するためのアプローチ用通路６の範囲を含むように走査されている。すなわち、レーザビームの走査範囲７ａは、乗降口２、３付近に設けられた乗降用床板４及びくし板５は勿論のこと、離れた位置から乗降用床板４に接近するためのアプローチ用通路６を含むように走査されるものである。８はスキャン型距離センサ７に接続された処理装置である。このようなスキャン型距離センサ７及び処理装置８を設置し、スキャン型距離センサ７により物体の大きさ若しくは長さを計測する。スキャン型距離センサ７が測定した角度毎の距離を蓄積し、検知エリア内のデータに対しその時間的な距離変化に対する標準偏差および標準偏差の標準偏差を計算する。標準偏差が閾値以下であり、且つ、標準偏差の標準偏差が閾値以下の場合、その領域の物体の表面サイズ（長さ）を計算する。そして、その表面サイズ（長さ）が閾値以上の状態が所定時間以上持続すると、利用者（乗客）の倒れ状態と判定する。図４に示すように、スキャン型距離センサ７は、±１２０°の範囲を例えば０．３６°（３６０°を１０２４分割）の角度ピッチで物体との距離Ｒを計測する。計測単位はミリメートル（ｍｍ）とする。走査周期は１００ｍｓである。図５は簡単にするため、１５°ピッチで図示しており、○印は測定点である。図５の点線の枠は検知エリアを示しており、点Ａ、��、Ｈは検知エリア外のため、計算に利用されない。図５の黒矢印は過去１〜２秒間の測定点の距離変動の標準偏差、白矢印は前記標準偏差の過去２〜８点の標準偏差の範囲を示している。標準偏差の標準偏差とは、先に求めた標準偏差自体の時間的な変化幅を見るために、更に時間軸方向に標準偏差を取ったものである。図５の点Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇは検知エリア内のため、計算に利用される。図５の点Ｄ−Ｅ間で更に両側にはみ出している円弧、点Ｆの両側にはみ出している円弧、及び点Ｇの両側にはみ出している円弧は物体表面サイズである。ここで、検知エリアの境界処理を説明する。点Ｇは過去１〜２秒間には検知エリアから外れた点が存在するかも知れない。この場合、検知エリアから外れた点は計算に加えないことになっている。標準偏差、標準偏差の標準偏差の両方若しくは選択した側が閾値以下となると、物体表面サイズを計算する。今、点Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇが閾値以下となったとすると、それぞれの円弧の長さを出し、その合計を物体表面サイズとする。また、図６は横軸を標準偏差の値（又は標準偏差の標準偏差の値）とし、所定の物体表面サイズ以上となる時間を縦軸にとったものである。図６から明らかなように、倒れ状態は継続時間が長く、滞留状態は継続時間が短いため、倒れ状態と滞留状態との間に間隔があれば、この間隔をマージンとして正しく判定ができることを意味する。また、最も間隔が広いところを判定閾値とすればよい。実際の標準偏差による解析結果によれば、標準偏差の閾値を６０〜８０ｍｍ、物体表面サイズの閾値を４００〜６００ｍｍ、継続時間を５〜１０秒とした場合に倒れを正しく判定できることが判った。但し、この場合はスキャン型距離センサ７の前でバタついた場合は倒れと判定されない。（バタつき倒れ：手足を３０ｃｍ往復／秒で動かす）。また、実際の標準偏差の標準偏差による解析結果によれば、標準偏差の標準偏差の閾値を２０〜４０ｍｍ、物体表面サイズの閾値を３００〜５００ｍｍ、継続時間を１〜２秒とした場合に正しく判定でき、この場合は前記バタつき倒れでも倒れと判定できることが判った。よって、標準偏差の標準偏差で倒れ検知することを選択し、上記パラメータを設定することで、バタつきを含め倒れを正しく検知できると言える。上記パラメータの有効性を検証するために、閑散時、過密（混雑）時、静止倒れ、バタつき倒れについて検証した結果、非倒れ時は誤報がなく、バタつき倒れを含む倒れは約５〜１０秒で倒れを検知できることを確認した。すなわち、上記検証結果によると、閑散時は、占有率が１２．５％と低く、標準偏差の標準偏差は、ほんの一瞬しか閾値を下回らず、その範囲も小さいため物体表面サイズは殆ど上昇しない。よって倒れとは判定されない。過密（混雑）時は、占有率が５０％を超え、４ｍ／分と非常に低速時においても、標準偏差の標準偏差は殆ど閾値を下回らない。よって過密時においても倒れとは誤判定しない。また、静止倒れの場合は、倒れた瞬間から物体表面サイズが２００ｍｍを超えるまでの差が３．５秒、継続時間１．５秒を加えると５秒で倒れを検知する。また、バタつき倒れの場合は、倒れた瞬間から物体表面サイズが２００ｍｍを超えるまでの差が４．５秒、継続時間１．５秒を��えると６秒で倒れを検知する。なお、実際に同条件で現地データを評価した。現地データは非常に混雑した状態であるが、標準偏差の標準偏差は閾値を殆ど下回らず誤報に至ることはなかった。
【００１３】
次に、この発明の基本例による乗客コンベアの利用者倒れ検知装置の倒れ検知アルゴリズムを図７により説明する。
レーザスキャンセンサからなるスキャン型距離センサ７により、測定した角度毎の距離データを蓄積する（ステップＳ１）。次に、測定距離データを抽出して（ステップＳ２）、標準偏差の計算を行い（ステップＳ３）、標準偏差が閾値以下かどうかを判定する（ステップＳ４）。ここで、標準偏差は過去１〜２秒間の検知エリア内のデータから計算する。また、測定距離データを抽出して（ステップＳ２）、標準偏差の標準偏差の計算を行い（ステップＳ５）、標準偏差の標準偏差が閾値以下かどうかを判定する（ステップＳ６）。ここで、標準偏差の標準偏差は過去２〜８点の標準偏差から計算する。ところで、上記標準偏差の計算（ステップＳ３）及び上記標準偏差が閾値以下かどうかの判定（ステップＳ４）は、必須ではないので省略しても良い。そして、標準偏差の標準偏差が閾値以下の場合、その領域の物体の表面サイズ（長さ）を計算する（ステップＳ７）。そして、計算の結果、その物体の表面サイズが閾値以上かどうかを判定し（ステップＳ８）、閾値以上の状態が所定の継続時間持続すると（ステップＳ９）、倒れ状態と判定し、倒れを検知する（ステップＳ１０）。なお、倒れを検知した場合、乗客コンベアの速度を落とし、停止させることは言うまでもない。また、倒れを検知した場合は、時間の経過とともに警告のためのアラーム音量を大きくするようにしても良い。また、ほぼ０メートルのスキャン角度が所定の割合以上になった場合は、スキャン型距離センサ７に汚れが付着したと判断し（汚れ検知機能）、警告を出すようにしても良い。
【実施例１】
【００１４】
図８は乗客コンベアの滞留時の状況を模擬的に示す説明図、図９は乗客コンベアの滞留時の状況を影面積解析結果で示す特性図、図１０は乗客コンベアの滞留時の状況の影面積を時間積分した結果を示す特性図、図１１は乗客コンベアの転倒バタつき時の状況を模擬的に示す説明図、図１２は乗客コンベアの転倒バタつき時の状況を影面積解析結果で示す特性図、図１３は乗客コンベアの転倒バタつき時の状況の影面積を時間積分した結果を示す特性図、図１４はこの発明の実施例１における乗客コンベアの利用者倒れ検知装置により影領域を時間積分して倒れ状態を解析する様子を示す説明図、図１５はこの発明の実施例１における乗客コンベアの利用者倒れ検知装置の影領域から倒れ検知アルゴリズムを説明するためのフローチャートである。ここで、影面積とは胴体部分に当る領域の面積である。
【００１５】
図８〜図１３により、乗客コンベアの滞留時の状況と、転倒バタつき時の状況とを比較しながらこの発明の特徴点を説明する。すなわち、スキャン型距離センサ７を用いて転倒者の表面をスキャンした後、胴体部分に当る領域の面積（影面積）を抽出する。この影面積を時間積分して一定以上影が続くと倒れと判定する。滞留時は人が多少移動するため、時間積分すると値は大きくならず誤検知しない。図８及び図９は滞留時の状況と影面積解析結果、図１０は影面積時間積分結果を示す。図９の○印はスキャン型距離センサ７が捉えた利用者の足、□印は影領域を示す記号である。また、図１１及び図１２は転倒バタつき時の状況と影面積解析結果、図１３は影面積時間積分結果を示す。図１２の記号の意味は図９と同じである。ここでは、例えば、影面積時間積分の値、すなわち胴体部分に当る領域の面積を時間積分した値を１５０（平方センチメートル×秒）の閾値で判定すれば、滞留時では図１０に示すように概ね１００（平方センチメートル×秒）以下であるため誤報することはなく、転倒バタつき時では図１３に示すように１５０（平方センチメートル×秒）以上が約１０秒間継続するため転倒バタつきを確実に検知できることが判る。
【００１６】
図１４はこの発明の実施例１における乗客コンベアの利用者倒れ検知装置により影面積を時間積分して倒れ状態を解析する様子を示す説明図である。図において、スキャン型距離センサ７を用いて転倒者の表面をレーザスキャンする。監視エリア内を２次元配列で監視メモリを構成する。スキャンした後、胴体部分に当る領域を影付けする。スキャン型距離センサ７が検出した線を太線でしめす。このとき、センサが検出した線が入る２次元配列と、スキャン型距離センサ７より後方（図１４の上方向）に例えば４つ分を影領域とする。この分量は２次元配列の１マスのサイズで決める。ここでは１マスを１０×１０ｃｍとしており、一律、後方４０ｃｍ分を影面積としている。各マスにおいて影領域で無くなれば（何も無い状態）即０にする。最初に検出した影領域を１とする。また、時間的に連続した影領域は番号を増やす。ここでは、０．１秒毎に数値の更新を行う。所定の閾値以上の値の個数とその数値を積算し、つまり影面積×時間を出し、所定の値以上なら警報を出す。
【００１７】
図１５はこの発明の実施例１における乗客コンベアの利用者倒れ検知装置乗客コンベアの利用者倒れ検知装置の影領域から倒れ検知アルゴリズムを説明するためのフローチャートである。
レーザスキャンセンサからなるスキャン型距離センサ７により、距離を測定する（ステップＳ１１）。次に、監視エリア内の物体ラインを抽出する（ステップＳ１２）。そして、物体ラインの（センサから見た）後方に影領域を抽出する（ステップＳ１３）。ここでは２次元配列で監視メモリを構成し、影領域が何も無い状態は０、最初に検出した影領域を１とする。そして、次のステップＳ１４では、今回検出した影領域が、前回も影領域の場合は、監視メモリ内の該当箇所を１増やす。また、今回検出した影領域が、前回は影領域でない場合は、監視メモリ内の該当箇所を１に設定する。今回影領域でない部分は、監視メモリ内の該当箇所を０にする。次に、監視メモリ内の数値が所定の値を超えた数をカウントし、所定の閾値かどうかを判定する（ステップＳ１５）。ここで、所定の閾値と判定されれば、警報を出す。
【符号の説明】
【００１８】
１  乗客コンベア
２  １階の乗降口（降り場）
３  ２階の乗降口（乗り場）
４  乗降用床板
５  くし板
６  アプローチ用通路
７  スキャン型距離センサ（レーザスキャンセンサ）
７ａ  レーザビームの走査範囲
８  処理装置
【図１】
0005454395.tif 000002
【図２】
0005454395.tif 000003
【図３】
0005454395.tif 000004
【図４】
0005454395.tif 000005
【図５】
0005454395.tif 000006
【図６】
0005454395.tif 000007
【図７】
0005454395.tif 000008
【図８】
0005454395.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0005454395.tif 000014
【図１４】
0005454395.tif 000015
【図１５】
0005454395.tif 000016