乘客输送机的异常检测系统

本申请以日本专利申请2019-222415(申请日：2019年12月9日)为基础，基于该申请享受优先权。本申请通过参考该申请而包含该申请的全部内容。

技术领域

本发明的实施方式涉及自动扶梯或自动步道等乘客输送机的异常检测系统。

背景技术

自动扶梯或自动步道等搭乘输送机(乘客输送机)具备通过链条连结成环状的大量梯级(台阶)。通过马达驱动使这些梯级沿配设在桁架内部的导轨循环移动，由此，将搭乘在梯级上的乘客从一乘降口输送至另一乘降口。

在梯级的左右两侧设置有轴颈支承在链条上的前轮和安装在梯级的高度面(立管)的下方的后轮。这些车轮(前轮和车轮)由橡胶辊和旋转自如地支承该橡胶辊的轴承构成，在导轨上移动。

此处，当长时间运转搭乘输送机时，存在车轮的橡胶辊发生劣化、与轴承的粘接面剥离而脱落的情况。此外，当因供油装置的不良情况等而导致轴承发生损伤时，旋转便不再顺滑。由此，在导轨与橡胶辊之间产生较大的摩擦力而导致橡胶辊剥离而脱落。进而，根据轴承的损伤状态的不同，轴承有时会从车轮轴上脱落，结果导致车轮与轴承一起脱落。当乘客在橡胶辊已脱落的状态下站上梯级时，梯级有可能倾斜而导致乘客跌倒。此外，当因轴承的异常而导致橡胶辊不再顺滑地旋转时，会产生振动而让乘客感到不安。

通常，维护人员会定期前往现场将自动扶梯的梯级逐一卸下来确认车轮的安装状态。但是，若在维护人员前来检修之前的期间内发生异常，则是比较危险的，因此考虑在运转中自动探测车轮的异常的方法。

发明内容

然而，通常知道的方法是探测梯级的车轮已发生异常的情况，并非在事前查验有无异常。因此，不得不在探测到异常的时间点紧急停止乘客输送机的运转来加以应对，在这期间内会给乘客带来极大麻烦。

本发明要解决的问题也就是其目的在于提供一种能在运转中查验车轮有无异常、在变为需要紧急停止的状态之前加以处置的乘客输送机的异常检测系统。

一实施方式的乘客输送机的异常检测系统是具有多个梯级、支承这些梯级的车轮沿配设在桁架内部的导轨行进的异常检测系统，其具备传感器、检查机构以及控制装置。

上述传感器在上述导轨上规定的检查部位探测上述各梯级的通过。上述检查机构在上述检查部位沿轴向以一定的力推压上述各梯级的车轮的侧面来检查上述车轮的倾斜状态。上述控制装置根据上述传感器的探测时刻和上述检查机构的检查结果来判断上述各梯级的车轮有无异常。

根据上述构成的乘客输送机的异常检测系统，能在运转中查验车轮有无异常、在变为需要紧急停止的状态之前加以处置。

附图说明

图1为表示第1实施方式中的自动扶梯的整体的概略构成的图。

图2为表示该实施方式中的自动扶梯的梯级的构成的立体图。

图3为表示该实施方式中的梯级的车轮的构成的截面图。

图4为局部展示该实施方式中的自动扶梯的回程侧的构成的图。

图5为表示该实施方式中的检查机构的构成的图。

图6为表示上述检查机构的车轮正常时的状态的图。

图7为表示上述检查机构的车轮异常时的状态的图。

图8为表示该实施方式中的压电传感器与检查机构的开关的关系的图。

图9为表示该实施方式中的控制装置的功能构成的框图。

图10为表示该实施方式中的由控制装置执行的自动扶梯的异常检测处理的流程图。

图11为用于说明第2实施方式中的基准梯级的检测方法的图。

图12为表示第2实施方式中的压电传感器、检查机构的开关以及光学传感器的关系的图。

图13为表示作为第2实施方式的变形例，在基准梯级和非基准梯级上改变了反射板的范围的情况的一例的图。

图14为用于说明第3实施方式中的基准梯级的检测方法的图。

图15为表示第3实施方式中的压电传感器与检查机构的开关的关系的图。

具体实施方式

下面，参考附图，对实施方式进行说明。

再者，作为乘客输送机，下面以代表性的自动扶梯为例来进行说明。各图中，对同一或相当的部分标注同一符号，其重复说明酌情加以简化或省略。

(第1实施方式)

图1为表示第1实施方式中的自动扶梯的整体的概略构成的图。图中的10表示自动扶梯整体。

自动扶梯10例如倾斜地设置在建筑物的上一层与下一层之间，使大量梯级(台阶)11在上部机械室12的乘降口与下部机械室13的乘降口之间循环移动。各梯级11由图2所示的环状的连结链条14连结在一起，配置在设置于建筑物地板下的桁架15内。在桁架15内部配置有上部链轮16和下部链轮17，连结链条14缠挂在它们之间。

在上部链轮16和下部链轮17中的任一方(该例中为上部链轮16)上连结有具有马达、减速器等的驱动装置18。通过该驱动装置18的驱动，链轮16、17旋转，多个梯级11在导轨30、31的引导下经由与链轮16、17齿合的连结链条14在上部机械室12的乘降口与下部机械室13的乘降口之间循环移动。

此外，在桁架15的上部以与各梯级11的两侧面相对的方式沿梯级11的移动方向设置有一对未图示的裙板。在这一对裙板上分别立设有护栏19。在该护栏19周围安装有带状的扶手20。扶手20是供梯级11上搭乘的乘客抓持的物体，与梯级11的移动同步环绕。

图2为表示自动扶梯10的梯级11的构成的立体图。

梯级11具备具有大致扇形的侧面形状的托架21、设置在托架21上部的踏板22、以及沿托架21的弧形状配置的立管23。

在托架21的顶端部形成有轴安装部24，在轴安装部24上旋转自如地安装有梯级连结轴25。梯级连结轴25沿梯级11的移动方向以规定间隔沿水平方向配设。该梯级连结轴25卡合在左右的连结链条14上，在其两端部设置有左右一对车轮(前轮)26。此外，在托架21的立管23的下端部的两侧经由轴28而旋转自如地设置有左右一对车轮(后轮)27。

在梯级11的左右两侧沿车轮26、27的行进路径配设有导轨30、31，通过螺栓等固定在桁架15内。导轨30支承设置于梯级11前侧的车轮26，导轨31支承设置于梯级11后侧的车轮27。

图3为表示梯级11的车轮26、27的构成的截面图。

通常，梯级11的车轮26、27分别由旋转自如地设置在中心部的轴承29a和覆盖该轴承29a周围的橡胶辊29b构成。

当长时间运转自动扶梯10时，轴承29a或橡胶辊29b的劣化会导致车轮26、27不再顺滑地旋转，有时会在行进中接触导轨的侧面而产生异响。若以这样的状态继续运转，则橡胶辊29b还可能从轴承29a上剥离而脱落。

下面，对检测设置在梯级11后侧的车轮(后轮)27的异常的构成进行说明，设置在梯级11前侧的车轮(前轮)26的异常也能依靠同样的方法加以检测。

安装在梯级11左右的车轮27始终承受着梯级11的荷重。再者，在回程中，梯级11倒转，以通过车轮27吊挂在导轨31上的状态行进，因此，除了导轨31的倒转部(最上部和最下部)以外，车轮27始终承受着梯级11的荷重。因此，例如即便轴承29a存在异常，车轮27也不会在行进中蜿蜒行进。此外，若车轮27是正常的，则即便沿轴向推压车轮27的侧面27-1(参考后文叙述的图4)，车轮27也不会相对于轴而言以一定以上的角度倾斜地行进。

出于上述缘由，在行进中从外侧朝内侧以一定的力推压车轮27的侧面27-1时，在车轮27抵抗而回推的情况下可以判断为正常。反过来，在车轮27无法抵抗推压力而朝内侧倾斜的情况下，可以判断为异常。

因此，在本系统中，在导轨31上设置用于探测梯级11的通过的传感器和以一定的力推压车轮27侧面27-1而检查车轮27的倾斜状态的机构，来作为判断车轮27有无异常的构成。

图4局部展示了自动扶梯10的回程侧的构成。所谓自动扶梯10的回程侧，是梯级11在最上部或最下部倒转而在桁架15内部行进时的路径。箭头α表示梯级11的行进方向。

此处，将导轨31上的任意部位定为检查部位，在该处设置压电传感器41和检查机构42。再者，在图4的例子中，仅展示设置在梯级11两侧的左右一对车轮27中的一方，但另一车轮27也是一样的，在另一车轮27行进的导轨31上规定的检查部位设置压电传感器41和检查机构42。

检查部位优选设定在导轨31的回程侧的直线部(参考图1)。其原因在于，在梯级11的回程侧未搭乘有使用者，此外，在直线部车轮27会稳定地行进，因此能准确地判断有无异常。再者，在导轨31的回程侧的直线部至少有1个检查部位即可。

压电传感器41是用于探测梯级11的车轮27通过了检查部位的情况的传感器，对车轮27通过时的重量作出反应。检查机构42在与压电传感器41相同的检查部位沿轴向以一定的力推压梯级11的车轮27的侧面27-1，根据这时的来自车轮27的反力来检查倾斜状态。检查机构42安装在形成于导轨31两侧的防脱轮用缘部31-1、31-2中的外侧缘部31-1上。

图5展示检查机构42的构成。

检查机构42具备抵接部43、支承构件44以及开关45，所述抵接部43抵接至梯级11的车轮27的侧面27-1，所述支承构件44沿梯级11的车轮27的轴向以一定的力(图4的箭头β)推压抵接部43，所述开关45探测抵接部43抵抗支承构件44的力而被回推的情况。

支承构件44由螺旋弹簧构成，沿车轮27的轴向以一定的力推压安装在顶端部的抵接部43。通常，抵接部43处于从导轨31的缘部31-1突出的状态。在梯级11通过检修部位时，抵接部43的头部抵接至车轮27的侧面27-1的上部附近。抵接部43中使用有轴承，在接触到车轮27的侧面27-1时会旋转，因此不会妨碍梯级11的行进。

此处，如图6所示，若车轮27是正常的，则在抵接部43抵接到车轮27的侧面27-1时，抵接部43抵抗支承构件44的力而被回推。由此，开关45变为ON。另一方面，如图7所示，在车轮27存在异常(轴承异常)而不稳定地行进的情况下，在抵接部43抵接到车轮27的侧面27-1时，车轮27无法抵抗这时的力，因此朝内侧倾斜。在该情况下，开关45不作反应而保持OFF不变。

如此，在通过压电传感器41探测到梯级11的车轮27的通过时，只要观察开关45的反应(ON/OFF)，便能在行进中实时探测梯级11的车轮27是否发生了异常。

图8为表示压电传感器41与检查机构42的开关45的关系的图。

每当各梯级11的车轮27通过检查部位时，压电传感器41都会探测这时的车轮27的重量，输出表示车轮27的通过的信号Sa。如果各梯级11的车轮27在导轨31上平常地行进，则以一定时间t的间隔从压电传感器41输出信号Sa。

此处，若梯级11的车轮27是正常的，则开关45会在从压电传感器41输出信号Sa时的时刻变为ON，因此从检查机构42输出表示开关ON的信号Sb。若梯级11的车轮27存在异常(若车轮27处于倾斜的状态)，则不会从检查机构42输出表示开关ON的信号Sb。

再者，在图8的例子中，信号Sa与信号Sb是在相同时刻输出的，但根据压电传感器41与检查机构42的设置位置的关系，也存在信号Sa与信号Sb稍微错开输出的情况。

图9为表示用于本系统的控制装置的功能构成的框图。再者，在图9的例子中，为了明示左右一对构成，将导轨31记作31a、31b，将压电传感器41记作41a、41b，将检查机构42记作42a、42b。在以下的说明中，在无须特别区分左右的情况下，称为导轨31、压电传感器41、检查机构42。

控制装置51设置在自动扶梯10的上部机械室12或下部机械室13等当中，进行包括梯级11的驱动控制在内的自动扶梯整体的控制。本实施方式中，供给压电传感器41、检查机构42所需的电力，而且将自动扶梯10的运转中从压电传感器41输出的信号Sa、从检查机构42输出的信号Sb输入至控制装置51。

控制装置51中配备有异常判断部51a、存储部51b、报告部51c作为用于实现本系统的功能。

异常判断部51a根据压电传感器41的探测时刻和检查机构42的检查结果来判断各梯级11的车轮27有无异常。存储部51b在各梯级11每往复1次时存储检查机构42的检查结果。上述检查结果中包含被异常判断部51a判断为异常的车轮27的数量(异常数)。再者，实际上，在判断车轮27存在异常的情况下，会将特定的代码作为检查结果存储至存储部51b。在被判断为异常的车轮27的数量超过了预先设定为报警基准的基准值的情况下，报告部51c向规定场所报警。

上述规定场所包括监视中心53。监视中心53经由通信网络52来远程监视作为监视对象的各建筑物的自动扶梯的运转状态，接收来自控制装置51的报警而向现场(报警地)派遣维护人员。

接着，对本系统的动作进行说明。

图10为表示由控制装置51执行的自动扶梯10的异常检测处理的流程图。再者，为简化说明，此处是着眼于设置在梯级11两侧的左右一对车轮27中的一方来进行说明，对另一车轮27也在自动扶梯10的运转中实时实施同样的检查。

在自动扶梯10的运转中，每当呈环状连结在一起的多个梯级11的车轮27通过导轨31上的检修部位时，压电传感器41都会对该车轮27的重量作出反应，输出表示车轮27的通过的信号Sa(压电传感器41的ON信号)。

当输入从压电传感器41输出的信号Sa(压电传感器41的ON信号)时(步骤S11中的“是”)，控制装置51确认检查机构42的开关45的ON/OFF状态(步骤S12)。

像图6及图7中说明过的那样，检查机构42的抵接部43在检修部位以一定的力朝轴向的内侧推压车轮27的侧面27-1。这时，若车轮27是正常的(若车轮27不处于摇晃的状态)，则抵接部43抵抗支承构件44的力而被回推，开关45变为ON。另一方面，若车轮27的轴承29a等存在异常(若车轮27处于摇晃的状态)，则车轮27因抵接部43而朝内侧倾斜，因此开关45保持OFF不变。

在输入了压电传感器41的信号Sa时，在大致相同的时刻从检查机构42输入了表示开关45变成ON的信号Sb的情况下(步骤S12中的“是”)，控制装置51判断车轮27存在异常(步骤S13)。此外，在未从检查机构42输入表示开关45变成ON的信号Sb的情况下(步骤S12中的“否”)，控制装置51判断车轮27无异常(步骤S14)。

如此一来，每当呈环状连结在一起的多个梯级11的车轮27通过检查部位时，控制装置51都会检查车轮27有无异常，并将其检查结果按照各梯级11的每1往复逐次存储到存储部51b中(步骤S15)。

再者，关于各梯级11是否作了1次往复，只要对图8所示的压电传感器41的信号Sa的数量进行计数便能知晓。例如，若梯级11的设置台数为100个，则在从压电传感器41输出了100个信号Sa时，各梯级11便作了1次往复。也就是说，100个梯级11的车轮27通过了检查部位。

此处，在1次往复中判断存在异常的车轮27的数量(异常数)超过了预先设定为报警条件的基准值的情况下(步骤S16中的“是”)，控制装置51向外部的监视中心53作发生了车轮异常这一内容的报警(步骤S17)。

上述基准值根据作为调查对象的车轮27的数量加以决定。例如，若作为调查对象的车轮27的数量在单侧为100个，则在相当于其5％的5个以上的车轮27在1次往复中被判断为存在异常的情况下进行报警。在1～2个左右的异常时不立即报警的原因在于还存在误探测的可能，此外，即便判断为异常，也只是处于劣化的征兆，与要求立即停止运转这样的状况不一样。

当从控制装置51收到报警时，监视中心53例如联络离现场较近的维护人员或维护公司来进行将维护人员派遣到现场让其进行检修等应对处理。再者，也可从监视中心53定期访问控制装置51而读入存储部51b中存储的检查结果，在确认了超过上述基准值的状况的情况下派遣维护人员。此外，作为报告目标，除了监视中心53以外，例如也可包括楼宇内的监控室等。

如此，根据第1实施方式，通过在导轨31上设置好探测各梯级11的车轮27的通过的压电传感器41和检查车轮27的倾斜状态的检查机构42，可以在自动扶梯10的运转中查验车轮27有无异常。

此处，本系统中使用的是通过检查机构42在行进中接触各梯级11的车轮27的侧面27-1来直接检查车轮27是否倾斜的方法。因而，与例如使用光学传感器或应变传感器等而以不接触或间接的方式探测车轮27的异常的方法不一样，能够更准确地探测异常，从而能在变为需要紧急停止的状态之前提前处置。

(第2实施方式)

接着，对第2实施方式进行说明。

第2实施方式是在多个梯级11中将任意1台作为基准梯级加以检测，以该基准梯级为基准来确定具有被判断为存在异常的车轮27的梯级11。

图11为用于说明第2实施方式中的基准梯级的检测方法的图。

在第2实施方式中，在用作基准梯级的梯级11的车轮27的侧面27-1设置好反射板61，在导轨31的调查部位附近设置好向该反射板61照射光的光学传感器62。

光学传感器62探测向车轮27的侧面27-1照射的光被基准梯级的车轮27上设置的反射板61反射回来的情况。控制装置51根据从该光学传感器62输出的信号Sc来检测基准梯级，以该基准梯级为基准来确定具有被判断为存在异常的车轮27的梯级11。

图12展示压电传感器41、检查机构42的开关45以及光学传感器62的关系。根据该例可知从基准梯级沿行进方向往前第2个梯级11的车轮27发生了异常。因而，只要在检查结果中包含确定发生了异常的梯级11的信息，之后维护人员在进行检修时便能立即找到相应的梯级11来加以处置。

再者，在图11的例子中，是在用作基准梯级的梯级11的车轮27的整个侧面27-1设置反射板61，但是，例如也可像图13的(a)、(b)所示那样在基准梯级和非基准梯级上改变反射板61的范围。在该情况下，光学传感器62的受光时间会根据反射板61的范围而发生变化(反射板61的范围越大，光学传感器62的受光时间便越长)，因此，可以根据该受光时间的差来区分基准梯级与非基准梯级。此外，不限于反射板61，也可将反射率高的涂料等涂布在车轮27的侧面27-1。

(第3实施方式)

接着，对第3实施方式进行说明。

第3实施方式是以区别于上述第2实施方式的另一方法来检测基准梯级，以该基准梯级为基准来确定具有被判断为存在异常的车轮27的梯级11。

图14为用于说明第3实施方式中的基准梯级的检测方法的图。

第3实施方式采用如下构成：在用作基准梯级的梯级11上设置辅助轮71，探测该辅助轮71被压电传感器41探测到的情况。辅助轮71经由轴72与车轮27一起旋转自如地安装在支承构件73上。再者，支承构件73设置在图2所示的立管23的下端部的两侧。在图14的例子中，仅局部展示了梯级11的一侧，但另一侧也是一样的。

根据这样的构成，在基准梯级通过检修部位时，车轮27和辅助轮71会在压电传感器41上行进，因此从压电传感器41连续2次输出信号Sa。控制装置51根据从该压电传感器41连续地输出的2个信号Sa而检测到基准梯级，以该基准梯级为基准来确定具有被判断为存在异常的车轮27的梯级11。

图15展示压电传感器41与检查机构42的开关45的关系。根据该例可知从基准梯级沿行进方向往前第1个梯级11的车轮27发生了异常。因而，只要在检查结果中包含确定发生了异常的梯级11的信息，之后维护人员在进行检修时便能立即找到相应的梯级11来加以处置。

根据以上叙述过的至少1种实施方式，可以提供一种能在运转中查验车轮有无异常、在变为需要紧急停止的状态之前加以处置的乘客输送机的异常检测系统。

再者，虽然对本发明的若干实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子提出的，并非意欲限定发明的范围。这些新颖的实施方式能以其他各种形态加以实施，可以在不脱离发明的主旨的范围内进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围和主旨内，而且包含在权利要求书记载的发明及其均等的范围内。