JP2012250787A

JP2012250787A - エレベータ制御装置

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Publication number: JP2012250787A
Application number: JP2011122325A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Toyabe; 訓鳥谷部; Takamichi Hoshino; 孝道星野; Tomoaki Maehara; 知明前原
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2011-05-31
Filing date: 2011-05-31
Publication date: 2012-12-20
Also published as: CN102807141A

Abstract

【課題】乗場呼び発生後の消費電力の省エネルギー化を充分に図り得るエレベータ制御装置を提供する。
【解決手段】このエレベータ制御装置１では、乗りかご４１〜４３を運転制御する号機制御装置３１〜３３に対する制御指示情報を管理する群管理制御装置２において、予測ルート作成部２４が乗場呼び情報をエレベータに割当て、各エレベータ毎の所定期間における予測ルートを作成し、消費電力量作成部２５が予測ルートに対応した消費電力量を乗場呼び情報に対応するかご情報（予測かご内荷重、予測走行方向）に基づいて算出する。割当エレベータ選択部２６では、消費電力量作成部２５で算出された新規乗場呼びを通過した場合の消費電力量と新規乗場呼びを割当てた場合の消費電力量との差値を加算した割当評価値と予測ルートとに基づいて、最も消費電力が小さくなる号機制御装置に対応する乗りかごを選択する選択指示信号を該当する号機制御装置へ出力する。
【選択図】図１

Description

本発明は、エレベータ（乗りかご）の到着時の運転方向を制御して複数台のエレベータを効率良く管理するエレベータ群管理機能を持つエレベータ制御装置に関する。

従来、エレベータ群管理で省エネルギー化を図る周知技術としては、例えば乗場（ホール）呼びに対して最適なエレベータを選択するのに好適な「エレベータの群管理制御装置」（特許文献１参照）が挙げられる。

特公平１−１４１４９号公報

上述した特許文献１に係る技術では、乗場呼び割当て時点における乗りかご内の荷重を予測した予測かご内荷重とカウンターウェイトとを均衡化させて消費電力を最小にするものであるため、例えば乗場呼び発生階までの運転サービスに要する消費電力や、乗場呼び発生階へ運転サービスした後の消費電力の抑制について全く考慮されていないため、乗場呼び発生後の運転状況の変化によっては消費電力が増大してしまう可能性があり、結果として、乗場呼び発生後の消費電力の省エネルギー化が充分に図られていないという問題がある。

本発明は、このような問題点を解決すべくなされたもので、その技術的課題は、乗場呼び発生後の消費電力の省エネルギー化を充分に図り得るエレベータ制御装置を提供することにある。

上記技術的課題を解決するため、本発明の第１の手段は、建物に設備された複数の昇降路の多階床間でそれぞれ乗りかごを昇降させる複数台のエレベータにおける運転を制御する複数の号機制御装置と、運転時の制御指示情報を管理する群管理制御装置と、を備えたエレベータ制御装置において、群管理制御装置は、複数台のエレベータ毎に発生した乗場呼び情報を当該エレベータに割当て、当該各エレベータ毎の所定期間における予測ルートを作成する予測ルート作成部と、予測ルートに対応した消費電力量を演算して作成し、制御指示情報用に供する消費電力量作成部と、を備えたことを特徴とする。

本発明の第２の手段は、上記第１の手段において、群管理制御装置は、乗りかごの運転状況に係るかご情報を収集するかご情報収集部を備え、消費電力量作成部は、乗場呼び情報に対応するかご情報に含まれる乗りかご内の荷重を予測した予測かご内荷重と当該乗りかごの運転方向を予測した予測走行方向とに基づいて消費電力量を演算することを特徴とする。

本発明の第３の手段は、上記第１の手段又は上記第２の手段において、群管理制御装置は、乗場呼び情報を収集する乗場呼び情報収集部を備え、消費電力量作成部は、消費電力量を一定期間で求めると共に、新規乗場呼びを通過した場合の当該消費電力量と当該新規乗場呼びを割当てた場合の当該消費電力量とを算出することを特徴とする。

本発明の第４の手段は、上記第３の手段において、群管理制御装置は、乗場呼び情報の割当評価値の作成を行うと共に、消費電力量作成部で算出された新規乗場呼びを通過した場合の消費電力量と当該新規乗場呼びを割当てた場合の消費電力量との差値を加算した当該割当評価値と予測ルートとに基づいて、複数の号機制御装置のうちの最も消費電力が小さくなる号機制御装置に係る乗りかごを選択する選択指示信号を制御指示情報として当該乗りかごに対応する当該号機制御装置へ出力する割当エレベータ選択部を備えたことを特徴とする。

本発明のエレベータ制御装置によれば、複数台のエレベータ毎の所定期間における予測ルートを作成し、その予測ルートに対応した消費電力量を演算して各エレベータ毎の号機制御装置のそれぞれに対する制御指示情報用に供するため、乗場呼びの割当て時に最も消費電力が小さくなる号機制御装置に係る乗りかご（エレベータ）を割当てることが可能になり、結果として、乗場呼び発生後の消費電力の省エネルギー化を充分に図ることができる。

本発明の実施例１に係るエレベータ制御装置の全体的構成を使用環境を含めて示した概略ブロック図である。図１に示すエレベータ制御装置の一つの号機制御装置に係る乗りかご内の行先階登録装置で乗り場呼びが発生した場合の運転状態表示を例示した概略図である。図１に示すエレベータ制御装置の一つの号機制御装置に係る乗りかごが新規発生乗場呼びを通過した場合の時間推移に対する予測ルートを例示した模式図である。図１に示すエレベータ制御装置の一つの号機制御装置に係る乗りかごが新規発生乗場呼びを割当てた場合の時間推移に対する予測ルートを例示した模式図である。図１に示すエレベータ制御装置の一つの号機制御装置に係る乗りかごにおける各階床毎の予測乗り降り人数を例示した図である。図１に示すエレベータ制御装置の一つの号機制御装置に係る乗りかごが新規発生乗場呼びを通過した場合の時間推移に対する予測かご内荷重の関係を例示した模式図である。図１に示すエレベータ制御装置の一つの号機制御装置に係る乗りかごが新規発生乗場呼びを割当てた場合の時間推移に対する予測かご内荷重の関係を例示した模式図である。図１に示すエレベータ制御装置の一つの号機制御装置に係る乗りかごが新規発生乗場呼びを通過した場合の時間推移に対する予測消費電力の関係を例示した模式図である。図１に示すエレベータ制御装置の一つの号機制御装置に係る乗りかごが新規発生乗場呼びを割当てた場合の時間推移に対する予測消費電力の関係を例示した模式図である。

以下、本発明のエレベータ制御装置について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例１に係るエレベータ制御装置１の全体的構成を使用環境を含めて示した概略ブロック図である。

このエレベータ制御装置１は、エレベータ機械室に設置されるもので、建物に設備された複数の昇降路の多階床（図示される例では３系統昇降路の９階）間でそれぞれ乗りかご４１〜４３を昇降させる複数台（ここでは３台）のエレベータにおける運転を制御する３系統の号機制御装置３１〜３３と、運転時の制御指示情報を管理する群管理制御装置２と、を備え、号機制御装置３１〜３３が群管理制御装置２からの制御指示情報に従って乗りかご４１〜４３の到着時の運転方向（走行方向）を制御し、各エレベータを効率良く管理するエレベータ群管理機能を持つエレベータ設備として構成されている。

このうち、１号機の号機制御装置３１に係る乗りかご４１内には、それぞれ群管理制御装置２のかご情報収集部２２（後述する）に接続された行先階登録装置５１、かご位置表示装置６１、及び荷重センサ７１が設置されている。また、２号機の号機制御装置３２に係る乗りかご４２内にも、同様にそれぞれ群管理制御装置２のかご情報収集部２２に接続された行先階登録装置５２、かご位置表示装置６２、及び荷重センサ７２が設置されている。更に、３号機の号機制御装置３３に係る乗りかご４３内にも、同様にそれぞれ群管理制御装置２のかご情報収集部２２に接続された行先階登録装置５３、かご位置表示装置６３、及び荷重センサ７３が設置されている。

また、各階床乗場（ここでは９階床を例示している）には、群管理制御装置２の乗場呼び情報収集部２１（後述する）に接続された各号機共通の乗場呼び釦８２が設置されていると共に、扉の上方位置には号機制御装置３１〜３３にそれぞれ接続されて各号機をサービス運転して案内するためのホールランタン（乗場予約灯）９４〜９６が設置されている。

このエレベータ制御装置１の基本動作について、１号機に係る号機制御装置３１により運転制御される乗りかご４１を例にして説明する。乗りかご４１内に乗り込んだ乗員は、行先階登録装置５１のかご呼び釦を押下すると、かご呼び釦で発生する信号が号機制御装置３１へ入力される。これにより、号機制御装置３１では、かご呼び釦で指定された階床へ乗りかご４１を昇降して運転制御を行う。ここで各階の乗場に設置された乗場呼び釦８２は群管理制御装置２との間で直接的に信号を入出力できる構成となっている。また、乗りかご４１内に設置されたかご位置表示装置６１についても、群管理制御装置２から直接的に信号を入力できるように構成されている。その他の乗場案内装置である９階のホールランタン９４は、号機制御装置３１を介して群管理制御装置２との間で信号を入出力できる構成となっている。因みに、建物によっては、同一階に車椅子専用乗場呼び等の特殊呼びが設置される場合もある。

群管理制御装置２において、乗場呼び釦８２の押下で発生する信号により得られる乗場呼び情報を乗場呼び情報収集部２１で収集し、各号機制御装置３１〜３３から伝送された各乗りかご４１〜４３の位置、走行方向、かご呼びの状況、かご内の混雑度信号等を含むかご情報をかご情報収集部２２で収集する。

また、群管理制御装置２の交通情報検出部２３では、乗場呼び情報収集部２１からの乗場呼び情報、並びにかご情報収集部２２からのかご情報に基づいて、現在の乗りかご４１〜４３の利用状況（エレベータ利用状況）を判断して交通情報を検出する。交通情報には、交通流のパターンを検出した結果と共に、各階からの乗り降り人数の予測結果が含まれる。

更に、予測ルート作成部２４では、新規乗場呼び発生時に乗場呼び情報収集部２１からの乗場呼び情報、かご情報収集部２２からのかご情報、及び交通情報検出部２３からの交通情報に基づいて、各エレベータ毎に発生した乗場呼び情報をエレベータに割当て、各エレベータ毎の所定期間における予測ルート（乗りかご４１〜４３の予測ルート）を作成する。予測ルート（予想ルート）の作成方法については、特開２００６−２６４８３２号公報に開示された「エレベータの群管理システム」記載の技術を適用することができる。その技術的概要は、乗場（ホール）呼びに対する仮割当てを考えない予想ルートの作成ではなく、仮割当てかごに対して、仮割当てを反映させた予想ルートの作成を適用するものである。仮割当てを反映させた予想ルートは、新規乗場（ホール）呼びに対する仮割当てかごがｋａ号機であるとすると、この仮割当て情報である仮割当てかごｋａ号機、対応する乗場（ホール）呼びの発生階、方向を通常の予想ルート作成に必要な入力情報に加えて、階床毎の到着予測時間を演算し、時間−階床位置の座標上で関数Ｒ（ｔ、ｋａ）として表わすことができる予想ルートデータを演算するものである。ｋａ号機以外の仮割当て以外のかごについては、かごの合計台数をＮとして、関数Ｒ（ｔ、ｋ）（１≦ｋ≦Ｎ、但しｋ≠ｋａ）として表わすことができる予想ルートデータを演算する。

因みに、通常の予想ルート作成には、その時点の交通流状態によって決まる平均停止数データと停止時間データ、各かごに割当てられている乗場（ホール）呼びの発生階等の乗場（ホール）呼びデータ、各かごに発生しているかご呼びの発生階等のかご呼びのデータ、かご状態データ（現在の位置、方向、速度等を含む）、定格速度等の各かご号機仕様データ、有効台数とそのかご名のデータ、サービス階のデータ（各かごについてのサービスする階床のデータ）を用いて、各かごに対して階床毎の到着予測時間を計算し、各階に対する到着予測時間の関係を逆に考えて、将来の時間に対するかごの予想位置と考え、時間軸を横軸、階床の位置を縦軸にした座標を導入し、時間と予想位置で決まる点を結ぶことで将来の予想ルートを作成することができる。

加えて、消費電力量作成部２５では、予測ルートに対応した消費電力量を演算して作成し、制御指示情報用に供する。具体的に云えば、消費電力量は、乗場呼び情報に対応するかご情報に含まれる乗りかご４１〜４３内の荷重を予測した予測かご内荷重と乗りかご４１〜４３の運転方向を予測した予測走行方向とに基づいて演算する。新規乗場呼び発生時には、新規乗場呼びを通過した場合の消費電力量と新規乗場呼びを割当てた場合の消費電力量とについて、一定期間で求める。

また、割当エレベータ選択部２６では、乗場呼び情報の割当評価値の作成を行うと共に、消費電力量作成部２５で算出された新規乗場呼びを通過した場合の消費電力量と新規乗場呼びを割当てた場合の消費電力量との差値を加算した割当評価値と予測ルートとに基づいて、号機制御装置３１〜３３のうちの最も消費電力が小さくなる号機制御装置に対応する乗りかごを選択する選択指示信号を制御指示情報として、その乗りかごに対応する号機制御装置へ出力する。割当評価は、通常の乗場呼び情報の割当評価値に消費電力量作成部２５で作成した消費電力量の評価値を加算して総合的に判断するもので、実際にどの号機制御装置に割当てるかを判断する目安とする。

図２は、１号機の号機制御装置３１に係る乗りかご４１内の行先階登録装置５１で乗り場呼びが発生した場合の運転状態表示を例示した概略図である。図２では、例えば乗りかご４１が２０人乗りで乗場呼び発生時には７人が乗車中の上昇方向に走行中であり、現時点で３階（３Ｆ）の位置にあるとした場合、黒丸を示す５階（５Ｆ）と８階（８Ｆ）とに指定された１号機用割当て乗場呼びＨ１０１に対して別途６階（６Ｆ）で新規発生乗場呼びＨ１００が発生した様子を示している。

図３は、１号機の号機制御装置３１に係る乗りかご４１が新規発生乗場呼びＨ１００を通過した場合の時間推移に対する予測ルートを例示した模式図である。図３では、図２に示す運行パターンにおいて、乗りかご４１が３階（３Ｆ）から上昇を続けて５階（５Ｆ）で一旦停止した後、再び上昇し続けたときに６階（６Ｆ）での新規発生乗場呼びＨ１００が割当てられずに６階（６Ｆ）を通過した後、８階（８Ｆ）で再度停止してから１階（１Ｆ）へと降下する予測ルートを示している。

図４は、１号機の号機制御装置３１に係る乗りかご４１が新規発生乗場呼びＨ１００を割当てた場合の時間推移に対する予測ルートを例示した模式図である。図４では、図２に示す運行パターンにおいて、乗りかご４１が３階（３Ｆ）から上昇を続けて５階（５Ｆ）で一旦停止した後、再び上昇し続けたときに６階（６Ｆ）での新規発生乗場呼びＨ１００が割当てられて６階（６Ｆ）でも停止した後、上昇を続けて８階（８Ｆ）で再度停止してから１階（１Ｆ）へと降下する予測ルートを示している。

図５は、１号機の号機制御装置３１に係る乗りかご４１における各階床毎の予測乗り降り人数を例示した図である。この予測乗り降り人数は、交通情報検出部２３で検出される交通情報であり、各階床に停止した場合の乗り降り人数の予測結果を示したものである。図５では、乗りかご４１内の行先階登録装置５１のかご呼び釦の押下により指定された階床で停止した場合には降り人数予測の分、予測かご内人数から引き算を行い、乗場呼び釦８２の押下により指定された階床で停止した場合には乗り人数予測の分、予測かご内人数に足し算を行い、予測かご内人数を求めることを示している。

図６は、１号機の号機制御装置３１に係る乗りかご４１が新規発生乗場呼びＨ１００を通過した場合の時間推移に対する予測かご内荷重の関係を例示した模式図である。この予測かご内荷重は、かご情報収集部２２で得られたかご情報に基づいて消費電力量作成部２５で消費電力量を演算するときに用いられるものである。図６では、図３に示した予測ルートと図５で説明した予測乗り降り人数とから求めた将来の予測かご内荷重として、時間経過に従って段階別に減少し、乗員ゼロの荷重に至る様子を示している。

図７は、１号機の号機制御装置３１に係る乗りかご４１が新規発生乗場呼びＨ１００を割当てた場合の時間推移に対する予測かご内荷重の関係を例示した模式図である。この予測かご内荷重についても、かご情報収集部２２で得られたかご情報に基づいて消費電力量作成部２５で消費電力量を演算するときに用いられるものである。図７では、図４に示した予測ルートと図５で説明した予測乗り降り人数とから求めた将来の予測かご内荷重として、時間経過に従って一旦減少した後に増加してから乗員ゼロの荷重へと減少する様子を示している。

図８は、１号機の号機制御装置３１に係る乗りかご４１が新規発生乗場呼びＨ１００を通過した場合の時間推移に対する予測消費電力の関係を例示した模式図である。また、図９は、１号機の号機制御装置３１に係る乗りかご４１が新規発生乗場呼びＨ１００を割当てた場合の時間推移に対する予測消費電力の関係を例示した模式図である。

これらの予測消費電力は、何れも図３、図４に示した予測ルートと図６、図７に示した予測かご内荷重とから消費電力量作成部２５で演算して求められるものである。また、乗りかご４１の運転状況が上昇走行時にはかご内荷重が５０％以下の場合であれば予測消費電力が回生となり、５０％以上の場合であれば予測消費電力が消費となる。更に、乗りかご４１の運転状況が下降走行時には反対にかご内荷重が５０％以下であれば予測消費電力が消費となり、５０％以上の場合であれば予測消費電力が回生となる。このため、かご内荷重が大きく変更しなくても、乗りかご４１の走行方向（エレベータ走行方向）が反対になると予測消費電力も大きく変わることになる。

図８、図９において、実際の消費電力量については、時間推移に伴う予測消費電力の関係で得られる斜線で示す領域の面積で計算する。時間推移で将来のどの時点までの消費電力量を計算するかについては、交通需要やそのときのエレベータの運転状態により変更可能であるが、全号機について同じ時間で統一する必要がある。

実際の消費電力量を計算した値（但し、単位については各号機を比較するために特に指定しない）として、例えば図８の新規乗場呼びＨ１００を通過した場合には４７２となり、図９の新規乗場呼びＨ１００を割当てた場合には３６６となる。

割当エレベータ選択部２６で最終的に割当評価値に加算する値は、上述した２つの消費電力量の差値を用いる。最終的な割当評価値には新規乗場呼びＨ１００を割当てた場合の影響を評価するため、新規乗場呼びＨ１００を割当てた場合の消費電力量３６６から新規乗場呼びＨ１００を通過した場合の消費電力量４７２を減じた結果の差値−１０６を割当評価値に加算することになる。

こうした処理を各号機の全部について計算することにより、結果的に新規乗場呼びＨ１００を割当てたときに最も消費電力が小さくなる号機制御装置に係る乗りかご（エレベータ）を割当てることが可能になるため、結果として、乗場呼び発生後の消費電力の省エネルギー化を充分に図ることができる。

尚、実施例１に係るエレベータ制御装置１では、３号機系のエレベータ設備である場合を説明したが、２号機系のエレベータ設備や４号機系以上のエレベータ設備である場合にも同様に適用できる。

１エレベータ制御装置
２群管理制御装置
２１乗場呼び情報収集部
２２かご情報収集部
２３交通情報検出部
２４予測ルート作成部
２５消費電力量作成部
２６割当エレベータ選択部
３１〜３３号機制御装置
４１〜４３乗りかご
５１〜５３行先階登録装置
６１〜６３かご位置表示装置
７１〜７３荷重センサ
８２乗場呼び釦
９４〜９６ホールランタン（乗場予約灯）
Ｈ１００新規発生乗場呼び
Ｈ１０１１号機用割当て乗場呼び

Claims

建物に設備された複数の昇降路の多階床間でそれぞれ乗りかごを昇降させる複数台のエレベータにおける運転を制御する複数の号機制御装置と、前記運転の制御指示情報を管理する群管理制御装置と、を備えたエレベータ制御装置において、
前記群管理制御装置は、前記複数台のエレベータ毎に発生した乗場呼び情報を当該エレベータに割当て、当該各エレベータ毎の所定期間における予測ルートを作成する予測ルート作成部と、前記予測ルートに対応した消費電力量を演算して作成し、前記制御指示情報用に供する消費電力量作成部と、を備えたことを特徴とするエレベータ制御装置。
請求項１記載のエレベータ制御装置において、前記群管理制御装置は、前記乗りかごの運転状況に係るかご情報を収集するかご情報収集部を備え、前記消費電力量作成部は、前記乗場呼び情報に対応する前記かご情報に含まれる前記乗りかご内の荷重を予測した予測かご内荷重と当該乗りかごの運転方向を予測した予測走行方向とに基づいて前記消費電力量を演算することを特徴とするエレベータ制御装置。
請求項１又は２記載のエレベータ制御装置において、前記群管理制御装置は、前記乗場呼び情報を収集する乗場呼び情報収集部を備え、前記消費電力量作成部は、前記消費電力量を一定期間で求めると共に、前記新規乗場呼びを通過した場合の当該消費電力量と当該新規乗場呼びを割当てた場合の当該消費電力量とを算出することを特徴とするエレベータ制御装置。
請求項３記載のエレベータ制御装置において、前記群管理制御装置は、前記乗場呼び情報の割当評価値の作成を行うと共に、前記消費電力量作成部で算出された前記新規乗場呼びを通過した場合の前記消費電力量と当該新規乗場呼びを割当てた場合の前記消費電力量との差値を加算した当該割当評価値と前記予測ルートとに基づいて、前記複数の号機制御装置のうちの最も消費電力が小さくなる号機制御装置に対応する前記乗りかごを選択する選択指示信号を前記制御指示情報として当該乗りかごに対応する当該号機制御装置へ出力する割当エレベータ選択部を備えたことを特徴とするエレベータ制御装置。