專利名稱：自動扶梯的安全裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢知自動扶梯上人的步行、跑動、逆行、擁擠程 度、跌倒?fàn)顟B(tài)等的自動扶梯的安全裝置。
背景技術(shù)：
為了確保搭乘乘客傳送裝置、即自動扶梯的乘客的安全，以往以
來人們提出過各種安全裝置。例如，JP-H09-301664A就公開了如下 構(gòu)成的安全裝置。即，在自動扶梯中的搭乘甲板上方的天花板部分設(shè) 置監(jiān)視相機(jī)，用該監(jiān)視相機(jī)拍攝乘上自動扶梯的搭乘者的整體圖像。 該搭乘者整體圖像被進(jìn)行圖像處理并送至控制裝置?？刂蒲b置根據(jù)圖 像判斷搭乘者數(shù)量、搭乘者進(jìn)行的危險行為等，并基于該判斷結(jié)果， 用聲音通知適當(dāng)?shù)拇畛酥敢齼?nèi)容。
此外，在JP-2005-8326A中，公開了乘客在自動扶梯上跌倒時使 自動扶梯停止的安全裝置。具體地說，分別在位于自動扶梯的梯級兩 側(cè)的欄桿的高位置以及低位置上，朝向梯級的移動方向地配置光電開 關(guān)。該光電開關(guān)檢測乘客的搭乘姿勢。并且，無論低位置的光電開關(guān) 是否檢知到乘客，當(dāng)高位置的光電開關(guān)檢知不到乘客的狀態(tài)持續(xù)規(guī)定 時間時，就判斷乘客跌倒，停止自動扶梯。
但是，在上述JP-H09-301664A公開的技術(shù)中，需要將監(jiān)視相機(jī) 安裝在自動扶梯周圍的壁面等上.從而，該技術(shù)可否適用依賴于自動 扶梯周圍的建筑結(jié)構(gòu)。因此，上述JP-H09-301664A公開的技術(shù)具有 不能適用于所有自動扶梯的問題。
此外，因為上述JP-2005-8326A公開的技術(shù)僅根據(jù)光電開關(guān)中的 遮光的持續(xù)時間來判斷乘客的跌倒，可想而知有時會產(chǎn)生誤檢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述的問題而作出的，其目的在于提供一種可 以不依賴于自動扶梯周圍的建筑結(jié)構(gòu)而適用于所有自動扶梯、與以往 相比異常的檢測精度高的自動扶梯安全裝置。
為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明如下構(gòu)成。
即，本發(fā)明的第一方式的自動扶梯的安全裝置是一種使環(huán)狀連結(jié) 的梯級循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)來輸送乘客的自動扶梯的安全裝置，其特征在于，具
備多個傳感器、圖案生成部、乘客狀態(tài)判斷部和警告部。上述多個傳 感器沿上述梯級的運(yùn)轉(zhuǎn)方向排列，檢知上述梯級上的乘客。上述圖案 生成部按照乘客通過上述梯級的運(yùn)轉(zhuǎn)而進(jìn)行的移動，以一定間隔對上 述傳感器送出的乘客檢知輸出進(jìn)行釆樣，按時間序列排列，生成乘客 的檢測圖案并存儲。上述乘客狀態(tài)判斷部根據(jù)上述檢測圖案判斷乘客 相對于上述梯級的運(yùn)轉(zhuǎn)的移動狀態(tài)。上述警告部根據(jù)乘客的上述移動 狀態(tài)的判斷結(jié)果，對乘客進(jìn)行警告。
此外，上述乘客狀態(tài)判斷部可以具備移動速度決定部，根據(jù)上 述檢測圖案求出乘客的移動速度；步行速度決定部，根據(jù)乘客的上述 移動速度和上述梯級的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，求出乘客的步行速度；以及步行判 定部，根據(jù)上述步行速度判斷作為乘客的上述移動狀態(tài)的步行、跑動 或逆行，上述警告部可以根據(jù)上述步行判定部的判斷結(jié)果，對乘客進(jìn) 行警告。
此外，上述乘客狀態(tài)判斷部還可以具備下梯級速度決定部，根 據(jù)從上述傳感器中的、配置在該自動扶梯的出梯口附近的傳感器得到 的上述檢測圖案，求出上述出梯口附近的乘客的下梯級速度；以及擁 擠程度判定部，通過乘客的上述移動速度與上述下梯級速度的比較， 判定上述出梯口附近的乘客的擁擠程度，上述警告部還可以根據(jù)上述 擁擠程度判定部的判定結(jié)果，對乘客進(jìn)行警告。
此外，上述自動扶梯的安全裝置還可以具備控制部，該控制部與 上述擁擠程度判定部連接，在判定上述出梯口附近乘客擁擠時減慢上 述梯級的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。
此外，上述乘客狀態(tài)判定部可以具備跌倒判定部，該跌倒判定部 在上述檢測圖案中判別出跌倒圖案、即超過規(guī)定數(shù)量的傳感器超過規(guī) 定時間地連續(xù)檢知到乘客的檢知狀態(tài)的圖案時，判斷乘客處于跌倒?fàn)?態(tài)。
此外，上述自動扶梯的安全裝置還可以構(gòu)成為上述傳感器沿垂 直方向被排列為上下兩段，上述圖案生成部具有與排列在上段的上段 側(cè)傳感器相連的上段側(cè)圖案生成部和與排列在下段的下段側(cè)傳感器 相連的下段側(cè)圖案生成部；上述乘客狀態(tài)判斷部具備跌倒判定部，該 跌倒判定部在從上述下段側(cè)圖案生成部得到的檢測圖案中判別出下 段側(cè)跌倒圖案、即超過規(guī)定數(shù)量的上述傳感器超過規(guī)定時間地連續(xù)檢 知到乘客的檢知狀態(tài)的圖案，并且，在與檢測出上述下段側(cè)跌倒圖案 的位置對應(yīng)地從上述上段側(cè)圖案生成部得到的檢測圖案中判別出上 段側(cè)跌倒圖案、即超過上述規(guī)定時間地持續(xù)檢知到乘客的非檢知狀態(tài) 的圖案時，判斷乘客處于跌倒?fàn)顟B(tài)。
此外，上述自動扶梯的安全裝置還具備控制部，該控制部與上述 跌倒判定部連接，在該自動扶梯的出梯口附近檢測到乘客的跌倒?fàn)顟B(tài) 時，停止上述梯級的運(yùn)轉(zhuǎn)。
此外，上述警告部可以具有預(yù)測部，該預(yù)測部根據(jù)乘客的上述步 行速度，預(yù)測乘客通過該自動扶梯的警告位置的時刻，并在乘客通過 了上述警告位置時進(jìn)行警告。
此外，上述傳感器可以由光電傳感器、超聲波傳感器和電波傳感 器中的任意一種構(gòu)成。
此外，上述傳感器可以由光電傳感器構(gòu)成，沿梯級的上述運(yùn)轉(zhuǎn)方 向配置的相鄰的兩對光電傳感器的投光部和受光部在上述梯級的寬 度方向上的中央附近形成交叉的兩條光路，能夠進(jìn)行遮光檢知，該自 動扶梯的安全裝置還具備乘梯位置檢測部，該乘梯位置檢測部根據(jù)乘 客對上述兩條光路遮光的順序來檢測梯級上的乘客的左右乘梯位置。
根據(jù)本發(fā)明的第一方式的自動扶梯的安全裝置，其構(gòu)成為根據(jù) 檢知自動扶梯的乘客的傳感器的輸出按時間序列求出乘客的檢測圖
案，根據(jù)該檢測圖案判斷梯級上的乘客的移動狀態(tài)，基于該移動狀態(tài) 進(jìn)行對乘客的警告。因此，上述第一方式的自動扶梯的安全裝置將上 述傳感器沿梯級的運(yùn)轉(zhuǎn)方向排列在該自動扶梯上，所以不象以往那樣 安全裝置的安裝可否要依賴于自動扶梯周圍的建筑結(jié)構(gòu)，而是對于所 有的自動扶梯均可適用。此外，不是把傳感器的輸出原樣地直接用于 乘客的移動狀態(tài)的判斷，而是根據(jù)傳感器的輸出生成以時間序列構(gòu)成 的檢測圖案，所以即使在一個或多個傳感器中發(fā)生檢測錯誤，也不會 直接使安全裝置工作。從而，可以提供一種異常檢測精度高的自動扶 梯安全裝置。


圖l是表示本發(fā)明實施方式l的自動扶梯安全裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是從上方觀察圖1所示的自動扶梯的乘梯口的圖。
圖3是用于說明圖1所示的圖案生成部生成的遮光圖案的圖。
圖4是用于說明圖1所示的下梯級速度決定部的動作的圖。
圖5是用于說明圖1所示的跌倒判定部的動作的圖。
圖6是表示圖l所示的自動扶梯安全裝置的變形例的圖。
圖7是表示本發(fā)明實施方式2的自動扶梯安全裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
圖8是用于說明圖7所示的跌倒判定部的動作的圖。
圖9是表示本發(fā)明實施方式3的自動扶梯安全裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
圖IO是用于說明圖9所示的乘梯位置檢測部的動作的圖。
具體實施例方式
以下參照附圖對作為本發(fā)明實施方式的自動扶梯的安全裝置進(jìn) 行說明。另外，在各圖中，對同一或同樣的結(jié)構(gòu)部分附以相同的標(biāo)記。 實施方式1
圖1表示上述實施方式中的自動扶梯安全裝置101的結(jié)構(gòu)例。這 里，自動扶梯1在下層與上層之間設(shè)有斜坡，利用驅(qū)動源lb使環(huán)狀 連結(jié)的梯級la沿斜坡循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)，輸送搭乘在梯級la上的乘客，另外，
在梯級la的兩側(cè)豎立有欄桿lc。
具有這種結(jié)構(gòu)的自動扶梯1的安全裝置101具備傳感器111、圖 案生成部112、乘客狀態(tài)判斷部120和警告部113作為基本的結(jié)構(gòu)部 分，優(yōu)選為還具備控制部114。具有這種結(jié)構(gòu)的安全裝置101是根據(jù) 乘客的狀態(tài)，例如在梯級la上的步行、跑動、逆行、跌倒、自動扶 梯出梯口附近的擁擠程度等，進(jìn)行適當(dāng)?shù)木婧瓦\(yùn)轉(zhuǎn)控制的裝置。以 下，詳細(xì)說明自動扶梯安全裝置101中的上述各結(jié)構(gòu)部分。
傳感器111例如在上述斜坡部分沿斜上方、即梯級la的運(yùn)轉(zhuǎn)方 向ld排列，檢知梯級la上的乘客。在圖l的例子中，使用光電傳感 器作為傳感器111，從傳感器111-1到傳感器lll-N的N個光電傳感 器在對應(yīng)于梯級la上的乘客的腳部下側(cè)部分的位置上等間隔地排列 為一列。另外，在圖1的例子中，將傳感器111配置在從乘梯口 le 到出梯口 lf的整個區(qū)間上，但也可以構(gòu)成為僅將傳感器111配置在整 個區(qū)間內(nèi)的特定區(qū)間上。
圖2示出從上方觀察自動扶梯1的乘梯口 le附近的狀態(tài)。各個 光電傳感器111由投光部llla與受光部lllb成對地構(gòu)成，夾著梯級 la并朝向運(yùn)轉(zhuǎn)方向ld地在一側(cè)，例如左側(cè)，配置投光部llla，在另 一側(cè)，例如右側(cè)，配置受光部lllb。在本例中，配置成對的投光部 llla和受光部lllb，使兩者間的光路lllc相對于梯級la的運(yùn)轉(zhuǎn)方 向ld成直角方向，并與水平方向平行。這樣的投光部llla和受光部 lllb被安裝在左右的欄桿lc、左右的蓋板部分、或左右的裙板部分 上。乘客存在于光路lllc上時，由于光路lllc被遮斷，因此受光部 lllb上的受光量減少，光電傳感器111的輸出值將發(fā)生變化。從而， 可以根據(jù)各個光電傳感器in的輸出值來檢測各個光電傳感器111的
位置上的遮光的有無，即乘客的有無。
圖案生成部112以一定間隔對傳感器111-1 ~111-N隨著乘客通 過梯級la的運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行的移動而送出的乘客檢知輸出進(jìn)行采樣，通過 按時間序列排列，生成乘客的檢測圖案200并存儲。在本例中，由于 在傳感器lll中使用了光電傳感器，因此上述乘客的檢測圖案200是
按時間序列示出各個傳感器111的配置位置上的遮光有無的遮光圖 案。
梯級la正在從乘梯口 le向出梯口 If上升運(yùn)轉(zhuǎn)的自動扶梯1的 上述遮光圖案在視覺上如圖3所示。圖3中，取時間為橫軸，取傳感 器111-1 ~ 111-N為縱軸，對各光電傳感器111中有遮光的情況畫上斜 線，使無遮光的情況為白色，將上述遮光圖案視覺化。如在圖中的時 刻t(k)、 t(k+l)所標(biāo)記的那樣，隨時間經(jīng)過而添加遮光圖案。例如， 乘客不在梯級la上移動而是以梯級la的運(yùn)轉(zhuǎn)速度移動的靜止乘梯的 情況下，該遮光圖案為圖3中標(biāo)記201所示的圖案。
另外，由于各光電傳感器111的配置間隔，乘客沿自動扶梯的行 進(jìn)方向ld會有少許寬度，所以有時在同一時刻鄰接的多個光電傳感 器lll會被同時遮光。其結(jié)果，有時遮光圖案為具有少許寬度的帶狀。 另外，當(dāng)在各梯級la上各乘一名乘客的滿員的情況下，各光電傳感 器111的遮光與非遮光重復(fù)，因此不會不生成遮光圖案。
另外，由于靜止乘梯的乘客被梯級la從下方向上方以一定速度 運(yùn)送，因此如果作為二維圖像來看，則遮光圖案201是作為具有一定 傾角01的帶狀圖案而被觀測到的。
另外，圖3所示的遮光圖案202是乘客在梯級la上向運(yùn)轉(zhuǎn)方向 Id步行時的遮光圖案。遮光圖案202的傾角62比上述傾角ei大。
另外，圖3所示的遮光圖案203是乘客在梯級la上向運(yùn)轉(zhuǎn)方向 Id跑動時的遮光圖案。遮光圖案203的傾角03比上述傾角02大。
另外，圖3所示的遮光圖案204是乘客在梯級la上與運(yùn)轉(zhuǎn)方向 ld相反地以超過梯級la的運(yùn)轉(zhuǎn)速度的速度向下跑時的遮光圖案。
這樣，在本實施方式中，構(gòu)成為設(shè)置圖案生成部112，生成并存 儲乘客的檢測圖案200，因此即使在一個或多個傳感器111中發(fā)生檢 知錯誤的情況下，該檢知錯誤也不會立即牽涉到例如自動扶梯的停止 等。從而，在本實施方式中，可以提供一種有穩(wěn)定的檢測精度且異常
檢測精度高的自動扶梯安全裝置。
乘客狀態(tài)判斷部120根據(jù)圖案生成部112生成的上述檢測圖案
200，判斷乘客相對于梯級la的運(yùn)轉(zhuǎn)的移動狀態(tài)。即，從上述的例如 遮光圖案201~204可知，通過分析檢測圖案200，可以判斷乘客相對 于向運(yùn)轉(zhuǎn)方向ld運(yùn)轉(zhuǎn)的梯級la的移動狀態(tài)。這里，乘客的移動狀態(tài) 相當(dāng)于上述的靜止乘梯、步行、跑動、逆行的各狀態(tài)以及乘客的跌倒 狀態(tài)和自動扶梯的出梯口 lf處的乘客的擁擠程度。
為了判斷上述各種乘客移動狀態(tài)，乘客狀態(tài)判斷部120具有以下 說明的具體結(jié)構(gòu)。
首先說明用于判定上述的靜止、步行、跑動和逆行的乘客移動狀 態(tài)的乘客狀態(tài)判斷部120的結(jié)構(gòu)。
這種情況下，乘客狀態(tài)判斷部120具有如圖l所示的移動速度決 定部121、步行速度決定部122以及步行判定部123。
移動速度決定部121根據(jù)圖案生成部112生成并存儲的上述檢測 圖案200、在本例中是上述遮光圖案，求出乘客的移動速度。這里， 作為一例，描述根據(jù)圖3所示的遮光圖案201算出乘客的移動速度的 方法。首先求出遮光圖案201的傾角ei。作為求出傾角的方法，例如 將遮光圖案201視為具有二維坐標(biāo)的點(diǎn)的集合，利用最小二乘法對多 個點(diǎn)進(jìn)行直線近似，求出傾角ei。另外，也可以將遮光圖案201視為 二值圖像， 一邊改變偏斜角(skew angle ) —邊進(jìn)行仿射變換(affine transformation)，根據(jù)向從傳感器111-1向傳感器lll-N的傳感器編 號方向投影的標(biāo)準(zhǔn)偏差最小的偏斜角，求出傾角ei。即，根據(jù)二維圖 像求出傾角的方法可以釆用公知的手法。
如果采用以上求出的傾角Gl (度)、在運(yùn)轉(zhuǎn)方向ld上鄰接的光 電傳感器111的光軸間隔L (cm)、遮光圖案的采樣間隔T (秒)， 則乘客的移動速度V1由下式算出。
移動速度V1 (cm/秒)=(Lxtan01)+T
步行速度決定部122根據(jù)乘客的上述移動速度VI和梯級la的 運(yùn)轉(zhuǎn)速度V2 (cm/秒)求出乘客的步行速度V?？梢越Y(jié)合自動扶梯的 運(yùn)轉(zhuǎn)條件來預(yù)先設(shè)定自動扶梯1的運(yùn)轉(zhuǎn)速度V2，也可以構(gòu)成為設(shè)置 檢測梯級la的運(yùn)轉(zhuǎn)速度的傳感器來檢測實際的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。步行速度V
可以由下式算出。但是，在圖3的例子中，梯級la的運(yùn)轉(zhuǎn)方向ld是 上升方向，設(shè)其運(yùn)轉(zhuǎn)速度為正的值。 步行速度V ( cm/秒)-V1-V2
步行判定部123根據(jù)上述步行速度V判斷作為乘客的上述移動 狀態(tài)的步行、跑動或逆行，作為步行判定結(jié)果123a向警告部113輸 出。具體地說，步行判定部123利用步行速度V是否在預(yù)先決定的范 圍內(nèi)來判定上述移動狀態(tài)。步行速度V例如在-10以上不足50則判定 為靜止，在50以上不足100則判定為步行，在100以上則判定為跑 動，不足-10則判定為逆行。
這樣，由于具有移動速度決定部121、步行速度決定部122和步 行判定部123，則可以利用多個光電傳感器111高精度地判定乘客的 步行、跑動或逆行。
接下來，說明用于判定自動扶梯的出梯口 lf處的乘客的擁擠程 度來作為乘客移動狀態(tài)的乘客狀態(tài)判斷部120的結(jié)構(gòu)。
這種情況下，乘客狀態(tài)判斷部120具有圖1所示的、下梯級速度 決定部124和擁擠程度判定部125。
下梯級速度決定部124利用從傳感器111-1 111-N之中、配置 在該自動扶梯l的出梯口 lf附近的傳感器得到的檢測圖案200，求出 出梯口 lf附近的乘客的下梯級速度。利用圖4進(jìn)行具體說明。在圖4 中，示出了從出梯口 lf附近的傳感器lll-(N-6)到傳感器lll-N這7 個傳感器得到的遮光圖案的一個例子。另外，出梯口 lf的梳狀防滑板 存在于傳感器111-(N-3)與傳感器111-(N-4)的邊界上。
由于當(dāng)出梯口 lf不擁擠時乘客在出梯口 lf處順暢地移動，所以 如圖4中標(biāo)記211所示，在通過梳狀防滑板前與通過梳狀防滑板后遮 光圖案的傾角04不發(fā)生變化。這里，傾角94是例如上述靜止乘梯時 的遮光圖案中的傾角。另一方面，由于當(dāng)出梯口 lf擁擠時人滯留在出 梯口 lf，所以，通過梳狀防滑板后的乘客的動作變慢。從而，如該圖 內(nèi)標(biāo)記212所示，示出如下傾向與通過梳狀防滑板前的遮光圖案的 傾角04相比，通過梳狀防滑板后的遮光圖案的傾角05變小。
根據(jù)這種現(xiàn)象，下梯級速度決定部124求出從出梯口 lf附近配 置的多個傳感器lll得到的、多個乘客通過梳狀防滑板后的遮光圖案 的傾角的平均值，利用與上述的移動速度決定部121中的計算方法同 樣的方法，算出作為通過梳狀防滑板后的乘客的速度的下梯級速度的 平均值124a。該下梯級速度的平均值124a可以用作表示出梯口 lf的 擁擠程度的指標(biāo)。
擁擠程度判定部125通過移動速度決定部121求得的乘客的移動 速度VI與上述下梯級速度的平均值124a的比較，判定出梯口 lf附 近的乘客的擁擠程度。具體地說，例如，如果下梯級速度的平均值124a 在預(yù)先設(shè)定的閾值以下，則擁擠程度判定部125判定為擁擠，除此以 外則判定為正常。判定結(jié)果作為擁擠程度判定結(jié)果125a被提供給警 告部113和控制部114。
另外，在本例中，為了如上所述求出上述下梯級速度，為方便起 見，利用了出梯口 lf附近的7個傳感器111，但其個數(shù)當(dāng)然不限。從 而，從下梯級速度決定部124向擁擠程度判定部125供給的上述下梯
級速度有時并不是平均值。
如此，由于具有下梯級速度決定部124和擁擠程度判定部125, 可以高精度地檢測出梯口 lf的擁擠程度。
接下來，說明用于判定乘客的跌倒?fàn)顟B(tài)來作為乘客移動狀態(tài)的乘 客狀態(tài)判斷部120的結(jié)構(gòu)。
這種情況下，乘客狀態(tài)判斷部120具有圖1所示的跌倒判定部
126。
跌倒判定部126在根據(jù)圖案生成部112中存儲的檢測圖案200、 在本例中為遮光圖案，判別出超過規(guī)定數(shù)量的傳感器lll超出規(guī)定時 間地連續(xù)檢知的圖案、即跌倒圖案時，判斷乘客處于跌倒?fàn)顟B(tài)。
利用圖5進(jìn)行具體說明。在圖5中，標(biāo)記221表示乘客沒有跌倒 的正常乘梯時的遮光圖案，標(biāo)記222表示乘客在乘梯中跌倒并且跌倒 狀態(tài)持續(xù)到出梯口 lf時的跌倒圖案的一個例子。在跌倒?fàn)顟B(tài)下，與正 常乘梯時比較，在梯級la的運(yùn)轉(zhuǎn)方向ld上乘客的身體所占的寬度明
顯變大，所以如跌倒時的遮光圖案、即跌倒圖案222所示，遮光寬度 231和遮光時間232將增大。根據(jù)該現(xiàn)象，在圖案生成部112存儲的 遮光圖案中，存在遮光寬度231在預(yù)先設(shè)定的值以上并且遮光時間232 在預(yù)先設(shè)定的值以上的圖案時，跌倒判定部126判定為乘客的跌倒?fàn)?態(tài)，除此以外判定為正常乘梯。然后，跌倒判定部126將跌倒?fàn)顟B(tài)判 定結(jié)果126a送出至警告部113和控制部114。
通過如上設(shè)置跌倒判定部126，可以高精度地檢測乘客的跌倒?fàn)顟B(tài)。
警告部113是根據(jù)上述的乘客移動狀態(tài)的判斷結(jié)果對乘客進(jìn)行 警告的部分。即，警告部113根據(jù)乘客狀態(tài)判斷部120所具有的、步 行判定部123送出的步行判定結(jié)果123a、擁擠程度判定部125送出的 擁擠程度判定結(jié)果125a和跌倒判定部126送出的跌倒?fàn)顟B(tài)判定結(jié)果 126a中的至少一個，向揚(yáng)聲器130輸出警告信號113a。該揚(yáng)聲器130 設(shè)于自動扶梯l中的例如欄桿lc上，發(fā)出利用警告信號113a促使乘 客注意的聲音。另外也可以構(gòu)成為對應(yīng)于乘客的移動狀態(tài)的判定結(jié) 果，即"步行"、"跑動"、"逆行"、"擁擠"、"跌倒?fàn)顟B(tài)，，這些對乘客而 言危險的狀態(tài)，改變警告的內(nèi)容。進(jìn)而，警告部113不僅向揚(yáng)聲器130 送出警告信號113a，也可以向例如警告燈、自動扶梯l的管理室等干 預(yù)異常發(fā)生的地方送出警告信號113a。
此外，在從傳感器111-1開始僅使用比揚(yáng)聲器130的設(shè)置位置更 靠下設(shè)置的傳感器111來檢測上述移動速度VI和步行速度V的情況 下，可以在乘客通過揚(yáng)聲器130之前，檢測到乘客的步行速度V。然 后，假定乘客的移動速度VI—定，則可以根據(jù)檢測到的移動速度V1 預(yù)測乘客通過揚(yáng)聲器130跟前的時刻。從而，警告部113可以設(shè)置預(yù) 測部113b，與通過揚(yáng)聲器130的乘客的定時一致地進(jìn)行警告通知，其 中預(yù)測部113b根據(jù)乘客的上述步行速度V預(yù)測乘客通過該自動扶梯 l上的警告位置、在本例中為揚(yáng)聲器130的設(shè)置位置的時刻，并在乘 客通過上述警告位置時進(jìn)行警告。
通過如上構(gòu)成，在多個乘客乘梯的情況下，也可以對特定乘客進(jìn)
行適當(dāng)?shù)木妗?br> 控制部U4根據(jù)上述擁擠程度判定部125送出的擁擠程度判定結(jié) 果125a和上述跌倒判定部126送出的跌倒?fàn)顟B(tài)判定結(jié)果126a中的至 少一個，控制自動扶梯l的運(yùn)轉(zhuǎn)。具體地說，擁擠程度判定部125判 斷出梯口 lf附近的乘客擁擠時，控制部114向自動扶梯1的驅(qū)'動源 lb輸出控制信號114a,減慢梯級la的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。由此，使由出梯口 lf附近的擁擠引發(fā)的事故防患于未然。
跌倒判定部126檢測到乘客的跌倒?fàn)顟B(tài)時，尤其是檢測到出梯口 lf附近的跌倒?fàn)顟B(tài)時，控制部114根據(jù)跌倒?fàn)顟B(tài)判定結(jié)果126a向自 動扶梯1的驅(qū)動源lb輸出控制信號114a，停止梯級la的運(yùn)轉(zhuǎn)。由此， 可以防止跌倒的乘客被夾在梯級la和出梯口 lf之間，并防止對跌倒 者以外的乘客的二次傷害。
另外，本實施方式中，利用使用光電傳感器作為傳感器lll的結(jié) 構(gòu)進(jìn)行了說明，而使用超聲波傳感器或電波傳感器來代替光電傳感器 時也能得到與上述同樣的效果。在使用光電傳感器lll的結(jié)構(gòu)中，由 投光部llla和受光部lllb成對地構(gòu)成，投光部llla與受光部lllb 分別安裝在左右的欄桿lc、左右的蓋板部分、或左右的裙板部分上。 在使用超聲波傳感器或電波傳感器的結(jié)構(gòu)中，可以用超聲波或電波的 發(fā)射部代替投光部llla，用超聲波或電波的接收部代替受光部lllb。
此外，在使用光電傳感器111的結(jié)構(gòu)中，由于乘客存在于光路 lllc上而遮斷光路lllc，因此受光部lllb的受光量減少，傳感器輸 出值變化，利用這一點(diǎn)來檢測乘客的有無。在使用超聲波傳感器或電 波傳感器的結(jié)構(gòu)中，替代地，由于用直線連結(jié)了發(fā)射部和接收部的通 信路徑被遮斷，因此接收部中的超聲波或電波的接收量減少，傳感器 輸出值變化，利用這一點(diǎn)來檢測乘客的有無。
此外，如圖2所示，光電傳感器111的投光部llla相對運(yùn)轉(zhuǎn)方 向ld被配置于左側(cè)的欄桿lc、蓋板部分或裙板部分上，受光部lllb 相對運(yùn)轉(zhuǎn)方向ld被配置于右側(cè)的欄桿lc、蓋板部分或裙板部分上。 當(dāng)然也可以與此相反，將投光部llla相對運(yùn)轉(zhuǎn)方向ld配置于右側(cè)，
將受光部lllb相對運(yùn)轉(zhuǎn)方向Id配置于左側(cè)。
此外，如圖6所示，光電傳感器111的投光部llla和受光部lllb 都可以相對運(yùn)轉(zhuǎn)方向Id被配置于同一側(cè)的欄桿lc、蓋板部分或裙板 部分上。在該結(jié)構(gòu)中，當(dāng)乘客不存在時，象光路llld那樣，光路長 度變長，受光部lllb的受光量少。另一方面，當(dāng)乘客存在時，象光 路llle那樣，光路長度變短，受光部lllb的受光量相對增加。在該 結(jié)構(gòu)中，利用這種現(xiàn)象，可以檢測乘客的有無。這種情況下，將受光 量在預(yù)先設(shè)定的值以上的情況重新解讀為有遮光，從而得到與上述實 施方式的情況相同的效果。
此外，如上所述，代替光電傳感器，可以使用超聲波傳感器或電 波傳感器。
此外，代替圖6所示的投光部llla和受光部lllb，可以配置一 般的非接觸式的距離傳感器，根據(jù)距離傳感器的測定值來檢測乘客的
有無。該結(jié)構(gòu)中，利用了以下現(xiàn)象當(dāng)乘客不存在時，距離傳感器的 測定值與梯級寬度基本相等，而當(dāng)乘客存在時，測定值小于梯級寬度。 此外，如果將距離傳感器的測定值未達(dá)到預(yù)先設(shè)定的閾值的情況重新 解讀為上述的有遮光，則得到與上述實施方式的情況相同的效果。進(jìn) 而，也可以在距離傳感器的測定值未達(dá)到梯級寬度的一半時，視為乘 客在梯級la的左側(cè)乘梯，在距離傳感器的測定值為梯級寬度的一半 以上而未達(dá)到梯級寬度時，視為乘客在梯級la的右側(cè)乘梯，與分別 在左側(cè)和右側(cè)的乘客對應(yīng)，執(zhí)行在上述的實施方式中說明的處理。 實施方式2
圖7示出本發(fā)明的實施方式2的自動扶梯安全裝置102。在實施 方式1的自動扶梯安全裝置101中，沿自動扶梯1的運(yùn)轉(zhuǎn)方向ld，僅 在與乘客腳部的下部對應(yīng)的下段配置了一列的多個光電傳感器111。
而在本實施方式2的自動扶梯安全裝置102中，除了上述下段的光電 傳感器之外，還在與乘客腳部的上部對應(yīng)的上段排列了光電傳感器。 除了以下說明的結(jié)構(gòu)之外的其它結(jié)構(gòu)，與上述實施方式l中的結(jié)構(gòu)相 同，所以省略在這里的說明。另外，作為傳感器111，與實施方式1
的情況相同，在本實施方式中仍采用光電傳感器為例子，但如上所述， 也可以使用超聲波傳感器或電波傳感器等。
圖7所示的下段側(cè)傳感器lll-L為與圖1所示的光電傳感器 111-1 ~ lll-N相同的結(jié)構(gòu)。圖7所示的上段側(cè)傳感器lll-U相對于構(gòu) 成下段側(cè)傳感器lll-L的光電傳感器111-1 ~ lll-N，以在垂直方向上 位于同列的方式，排列一列的N個光電傳感器111-U1~111-UN。
構(gòu)成下段側(cè)傳感器lll-L的光電傳感器111-1 ~ lll-N與下段側(cè) 圖案生成部112-L相連，構(gòu)成上段側(cè)傳感器lll-U的光電傳感器
111- U1 ~ Ill-UN與上段側(cè)圖案生成部112-U相連。下段側(cè)圖案生成 部112-L和上段側(cè)圖案生成部112-U具有與上述的圖案生成部112相 同的功能和動作。下段側(cè)圖案生成部112-L和上段側(cè)圖案生成部
112- U與乘客狀態(tài)判斷部150具備的跌倒判定部151相連。
另外，除了將跌倒判定部126變更為跌倒判定部151之外，實施 方式2的自動扶梯安全裝置102中的乘客狀態(tài)判斷部150具有與實施 方式l中的自動扶梯安全裝置101的乘客狀態(tài)判斷部120相同的結(jié)構(gòu)。 圖7中雖然省略了圖示，但下段側(cè)圖案生成部112-L與乘客狀態(tài)判斷 部150具備的移動速度決定部121和下梯級速度決定部124相連，從 下段側(cè)圖案生成部112-L供給檢測圖案200。
跌倒判定部151是進(jìn)行與上述的跌倒判定部126基本相同的功能 和動作的部分，作為乘客的檢測圖案，除了從下段側(cè)圖案生成部112-L
供給上述檢測圖案200之外，還從上段側(cè)圖案生成部112-U供給檢測 圖案240。如上所述，由于實施方式2中仍利用光電傳感器作為傳感 器lll,所以檢測圖案200、 240是實施方式1中說明的遮光圖案。
從而，跌倒判定部151利用從上段側(cè)圖案生成部112-U和下段側(cè) 圖案生成部112-L供給的各個遮光圖案來判定乘客的跌倒?fàn)顟B(tài)。具體 地說，在從下段側(cè)圖案生成部112-L供給的遮光圖案中，判別出超過
規(guī)定數(shù)量的光電傳感器超出規(guī)定時間地連續(xù)檢知到乘客的檢知狀態(tài) 的下段側(cè)跌倒圖案，且在與檢測到上述下段側(cè)跌倒圖案的場所對應(yīng)地 從上段側(cè)圖案生成部112-U得到的遮光圖案中，判別出超過上述規(guī)定
時間地連續(xù)檢知到乘客的非檢知狀態(tài)的上段側(cè)跌倒圖案的情況下，判 斷乘客處于跌倒?fàn)顟B(tài)。
即，象圖8所示的下段側(cè)跌倒圖案155那樣，從下段側(cè)圖案生成 部112-L供給的遮光圖案中的遮光寬度231在預(yù)先設(shè)定的值以上，且 遮光時間232在預(yù)先設(shè)定的值以上，并且象圖8所示的上段側(cè)跌倒圖 案156那樣，在從上段側(cè)圖案生成部112-U供給的遮光圖案中，從產(chǎn) 生下段側(cè)跌倒圖案155的同 一 時刻或基本同 一 時刻起處于無遮光狀態(tài) 時，跌倒判定部151判定為乘客的跌倒?fàn)顟B(tài)。另外，在如圖8所示的 遮光圖案以外的情況下，跌倒判定部151判定為正常的乘梯。
按照這樣的判定結(jié)果，跌倒判定部151向警告部113和控制部 114送出跌倒?fàn)顟B(tài)判定結(jié)果151a。然后，警告部113和控制部114執(zhí) 行與供給上述跌倒?fàn)顟B(tài)判定結(jié)果126a的情況相同的處理。
利用如上構(gòu)成的實施方式2的自動扶梯安全裝置102，能夠得到 以下的效果。
即，在實施方式l中，需要考慮例如在將大提包放在梯級la上 時或乘客密集乘梯時，光電傳感器111的遮光寬度231和遮光時間232 變?yōu)轭A(yù)先設(shè)定的值以上，跌倒判定部126誤檢測為乘客的跌倒?fàn)顟B(tài)的 情況。而在本實施方式2中，由于在這種情況下，在產(chǎn)生上述下段側(cè) 跌倒圖案155的期間，從與其對應(yīng)的上段側(cè)傳感器lll-U得到的遮光 圖案表示出有遮光即乘客站立的狀態(tài)，因此不會誤檢測為跌倒?fàn)顟B(tài)。 此外，在實際上乘客已經(jīng)跌倒的情況下，由于乘客的身體的位置比上 段側(cè)傳感器lll-U更低，并且在這樣的位置上設(shè)置上段側(cè)傳感器 lll-U，所以出現(xiàn)上述上段側(cè)跌倒圖案156。從而正確地檢測出乘客的 跌倒?fàn)顟B(tài)。這樣，實施方式2的自動扶梯安全裝置102與實施方式1 的結(jié)構(gòu)相比，可以進(jìn)一步提高異常檢測精度。
另外，實施方式l中所述的變形例的內(nèi)容也適用于該實施方式2 中的自動扶梯安全裝置102。
實施方式3
圖9示出本發(fā)明的實施方式3的自動扶梯安全裝置103。自動扶
梯安全裝置103與圖1所示的實施方式1的自動扶梯安全裝置101比 較，新設(shè)了乘梯位置檢測部160。光電傳感器111-1 111-N分別與乘 梯位置檢測部160相連，乘梯位置檢測部160利用在運(yùn)轉(zhuǎn)方向Id上 鄰接的兩對投光部和受光部檢測總計4條光路的遮光。乘梯位置檢測 部160的輸出與上述的圖案生成部112和警告部113中的至少一個相 連。
另外，這樣構(gòu)成的乘梯位置檢測部160以外的、實施方式3的自 動扶梯安全裝置103中的結(jié)構(gòu)與實施方式1中的自動扶梯安全裝置 101的結(jié)構(gòu)相同。
此外，作為傳感器lll，與實施方式l的情況相同，在本實施方 式中也采用光電傳感器為例，但如上所述，也可以使用超聲波傳感器 或電波傳感器等。
在實施方式1和實施方式2中，如圖2所示，在各個光電傳感器 111中，成對的投光部llla和受光部lllb獨(dú)立于其它成對的投光部 llla和受光部lllb，在各對中，各構(gòu)成一條光路lllc。而在本實施 方式3的自動扶梯安全裝置103中，如圖10所示，構(gòu)成為至少兩對 光電傳感器的投光部和受光部相互形成光路來檢知遮光，從而檢知梯 級la上乘客的位置。
關(guān)于乘梯位置檢測部160檢知梯級la上乘客的位置的結(jié)構(gòu)，采 用兩對光電傳感器為例進(jìn)行具體說明。
如圖10所示，在運(yùn)轉(zhuǎn)方向ld上鄰接的兩對投光部161A和受光 部161B以及投光部162A和受光部162B中，構(gòu)成為從投光部161A 發(fā)出的光由受光部161B和受光部162B受光，從投光部162A發(fā)出的 光由受光部162B和受光部161B受光。從而，由這兩對投光部、受光 部形成的光路是從投光部161A到受光部161B的光路P、從投光部 161A到受光部162B的光路Q、從投光部162A到受光部161B的光 路R、以及從投光部162A到受光部162B的光路S這4條。這里，光 路Q和光路R在梯級la的寬度方向、即與運(yùn)轉(zhuǎn)方向ld成直角的方 向上，交叉在梯級la的中央部。從而，乘梯位置檢測部160檢測光
路P、 Q、 R、 S的各遮光的有無。
乘梯位置檢測部160進(jìn)行如下的檢測動作。
梯級la沿運(yùn)轉(zhuǎn)方向ld從圖IO的下方向上方運(yùn)轉(zhuǎn)時，乘客從圖 IO的下方向上方移動。這時，以時間序列觀察乘客在梯級la的左側(cè) 乘梯時的遮光順序，是光路P—Q—R—S的順序。另一方面，乘客在 梯級la的右側(cè)乘梯時，遮光順序是光路P—R—Q—S的順序。從而， 乘梯位置檢測部160通過按時間序列檢查來自鄰接的兩對投、受光部 的遮光順序，可以檢測出乘客是在梯級la的左側(cè)還是在右側(cè)乘梯。
另外，梯級la從圖IO的上方向下方運(yùn)轉(zhuǎn)時，利用同樣的考慮方 法，乘梯位置檢測部160當(dāng)然也可以檢測出乘客的左右位置。
利用具有乘梯位置檢測部160的本實施方式3的自動扶梯安全裝 置103,可以得到如下的效果。
即，用乘梯位置檢測部160得到的、梯級la上的乘客的位置信 息160a被供給圖案生成部112。從而，圖案生成部112能夠分離梯級 la上左側(cè)的乘客與右側(cè)的乘客，分別生成遮光圖案。即，例如在梯級 la上的左側(cè)與右側(cè)，乘客以不同的速度移動，在實施方式1的結(jié)構(gòu)中， 從圖案生成部112送出的遮光閨案重合的情況下，利用實施方式3也 能容易地分離左右的乘客的遮光圖案。從而，在移動速度決定部121 中，能夠以比實施方式1的情況更高的精度求出各乘客的移動速度 VI。
此外，通過向警告部113供給上述位置信息160a，警告部113 可以根據(jù)乘客的左右乘梯位置變更警告通知，或?qū)P(yáng)聲器130左右設(shè) 置，根據(jù)乘客的乘梯位置切換發(fā)聲的揚(yáng)聲器130。因此，在多個乘客 乘梯的情況下，能夠?qū)μ囟ǖ某丝瓦M(jìn)行適當(dāng)?shù)木妗?br> 另外，實施方式1所述的變形例的內(nèi)容也適用于該實施方式3 中的自動扶梯安全裝置103。
此外，通過適當(dāng)組合上述各個實施方式中的任意的實施方式，構(gòu) 成自動扶梯安全裝置，可以實現(xiàn)各自所具有的效果。
本發(fā)明在參照附圖的同時與具體實施方式
相關(guān)聯(lián)地被充分記載，
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，可以明了其各種變形或修正。這樣的變形 或修正只要不脫離基于所附的權(quán)利要求書的本發(fā)明的范圍，就應(yīng)理解 為包含在其中。
此外，于2007年9月13日遞交的日本專利申請No.特愿 2007-238012號的說明書、附圖、權(quán)利要求書和摘要所公開的全部內(nèi) 容，作為參考被納入到本說明書中。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明可以應(yīng)用于檢知自動扶梯上的人的步行、跑動、逆行、擁 擠程度、跌倒?fàn)顟B(tài)等的自動扶梯的安全裝置。
權(quán)利要求
1. 一種使環(huán)狀連結(jié)的梯級循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)來輸送乘客的自動扶梯的安全裝置，其特征在于，具備多個傳感器，沿上述梯級的運(yùn)轉(zhuǎn)方向排列，檢知上述梯級上的乘客；圖案生成部，按照乘客通過上述梯級的運(yùn)轉(zhuǎn)而進(jìn)行的移動，以一定間隔對上述傳感器送出的乘客檢知輸出進(jìn)行采樣，按時間序列排列，生成乘客的檢測圖案并存儲；乘客狀態(tài)判斷部，根據(jù)上述檢測圖案判斷乘客相對于上述梯級的運(yùn)轉(zhuǎn)的移動狀態(tài)；以及警告部，根據(jù)乘客的上述移動狀態(tài)的判斷結(jié)果，對乘客進(jìn)行警告。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自動扶梯的安全裝置，其特征在于， 上述乘客狀態(tài)判斷部具備移動速度決定部，根據(jù)上述檢測圖案求出乘客的移動速度；步行速度決定部，根據(jù)乘客的上述移動速度和上述梯級的運(yùn)轉(zhuǎn)速 度，求出乘客的步行速度；以及步行判定部，根據(jù)上述步行速度判斷作為乘客的上述移動狀態(tài)的 步行、跑動或逆行，上述警告部根據(jù)上述步行判定部的判斷結(jié)果，對乘客進(jìn)行警告。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動扶梯的安全裝置，其特征在于， 上述乘客狀態(tài)判斷部還具備下梯級速度決定部，根據(jù)從上述傳感器中的、配置在該自動扶梯 的出梯口附近的傳感器得到的上述檢測圖案，求出上述出梯口附近的 乘客的下梯級速度；以及擁擠程度判定部，通過乘客的上述移動速度與上述下梯級速度的 比較，判定上述出梯口附近的乘客的擁擠程度，上迷警告部還根據(jù)上述擁擠程度判定部的判定結(jié)果，對乘客進(jìn)行警告。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動扶梯的安全裝置，其特征在于， 還具備控制部，該控制部與上述擁擠程度判定部連接，在判定上述出梯口附近乘客擁擠時減慢上述梯級的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自動扶梯的安全裝置，其特征在于， 上述乘客狀態(tài)判斷部具備跌倒判定部，該跌倒判定部在上述檢測圖案中判別出跌倒圖案、即超過規(guī)定數(shù)量的上述傳感器超過規(guī)定時間 地連續(xù)檢知到乘客的檢知狀態(tài)的圖案時，判斷乘客處于跌倒?fàn)顟B(tài)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自動扶梯的安全裝置，其特征在于， 上述傳感器沿垂直方向被排列為上下兩段，上述圖案生成部具有與排列在上段的上段側(cè)傳感器相連的上段側(cè)圖案生成部和與排列在 下段的下段側(cè)傳感器相連的下段側(cè)圖案生成部；上述乘客狀態(tài)判斷部具備跌倒判定部，該跌倒判定部在從上述下 段側(cè)圖案生成部得到的檢測圖案中判別出下段側(cè)跌倒圖案、即超過規(guī) 定數(shù)量的上述傳感器超過規(guī)定時間地連續(xù)檢知到乘客的檢知狀態(tài)的 圖案，并且，在與檢測出上述下段側(cè)跌倒圖案的位置對應(yīng)地從上述上 段側(cè)圖案生成部得到的檢測圖案中判別出上段側(cè)跌倒圖案、即超過上 述規(guī)定時間地持續(xù)檢知到乘客的非檢知狀態(tài)的圖案時，判斷乘客處于 跌倒?fàn)顟B(tài)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的自動扶梯的安全裝置，其特征在于，還具備控制部，該控制部與上述跌倒判定部連接，在該自動扶梯 的出梯口附近檢測到乘客的跌倒?fàn)顟B(tài)時，停止上述梯級的運(yùn)轉(zhuǎn)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的自動扶梯的安全裝置，其特征在于，上述警告部具有預(yù)測部，該預(yù)測部根據(jù)乘客的上述步行速度，預(yù) 測乘客通過該自動扶梯的警告位置的時刻，并在乘客通過了上述警告 位置時進(jìn)行警告。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自動扶梯的安全裝置，其特征在于， 上述傳感器是光電傳感器、超聲波傳感器和電波傳感器中的任意一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求l所述的自動扶梯的安全裝置，其特征在于，上述傳感器由光電傳感器構(gòu)成，沿梯級的上述運(yùn)轉(zhuǎn)方向配置的相 鄰的兩對光電傳感器的投光部和受光部在上述梯級的寬度方向上的 中央附近形成交叉的兩條光路，能夠進(jìn)行遮光檢知，該自動扶梯的安 全裝置還具備乘梯位置檢測部，該乘梯位置檢測部根據(jù)乘客對上述兩 條光路遮光的順序來檢測梯級上的乘客的左右乘梯位置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠適用于所有自動扶梯的、與以往相比異常情況的檢測精度高的自動扶梯安全裝置。本發(fā)明的實施方式中的自動扶梯安全裝置具備沿自動扶梯(1)的行進(jìn)方向配置的多個光電傳感器(111)；以一定采樣間隔測定多個傳感器輸出值，生成自動扶梯上各個位置處的遮光的有無來作為時間序列的遮光圖案的圖案生成部(112)；根據(jù)遮光圖案輸出乘客的步行判定結(jié)果(123a)、擁擠程度判定結(jié)果(125a)或跌倒?fàn)顟B(tài)判定結(jié)果(126a)的乘客狀態(tài)判斷部(120)；根據(jù)判定結(jié)果對乘客進(jìn)行警告的警告部(113)；和根據(jù)判定結(jié)果進(jìn)行自動扶梯的運(yùn)轉(zhuǎn)控制的控制部(114)。
文檔編號G06T7/20GK101386395SQ20081012844
公開日2009年3月18日 申請日期2008年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月13日
發(fā)明者伊藤寬, 塩崎秀樹, 平井敬秀, 平位隆史, 引地剛樹, 新土井賢, 松山二郎, 林健太郎, 蔦田広幸 申請人:三菱電機(jī)株式會社;三菱電機(jī)大樓技術(shù)服務(wù)株式會社